京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

物理

物理の2013年1月19日の内容はこちら

実習指導

松田 和博(不規則系物理学研究室 准教授)

チューター

木村 耕治(博士課程 1回生)
松波 健司(修士課程 1回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学部5号館 221号室 

実習内容

はじめに、1/5の実習のおさらいと1/19の実習内容の説明を行った。その後、シリコン結晶に対しX線回折実験を行い、観測されたスポットから格子定数を見積もってもらった。

次に、水晶と石英ガラスのX線回折像をとり、同じ元素から構成される物質でも構造によって全く異なるデータになることを体験してもらった。続いて、アルミニウムを、融点である660℃以上まで加熱し、液体状態でのX線回折を行った。得られたデータから、最近接原子間距離を評価してもらった。

最後に、行った実習と実際の研究との繋がりについて、解説を行った。

シリコン結晶の回折像を解析している様子
シリコン結晶の回折像を解析している様子

実習内容説明の様子
実習内容説明の様子


アルミニウムを融解させるための加熱装置
アルミニウムを融解させるための加熱装置


受講生の感想

  • 今回は立体の結晶構造の決定をしたが、想像していたよりも難しい話ではなかった。一次元的な回折だけでなく二次元的に複雑な回折をするから大変だと考えていたけれど、実際にはパターン制をちゃんと考えれば法則性が見えてきて、イメージをつかむことができた。
    非晶質のX線回折はまた全然違って、はっきりした回折像は得られなかったり、液体金属では円状に表れたりとおどろくようなことがたくさんあった。液体の局所的構造における固体との近似性というのも分かりづらかったが、1円玉を散らばらせた例を見て、理解できたし、とても面白かった。
    最近の関連した研究に関しても、超臨界流体、Arクラスターの金属化、液体中を伝わる横波などと、今回の発展型で非常に興味がわいた。またこういった研究にも関わってみたいと思う。
  • 今日は始めから居れなかった。けど前回の貯蓄のおかげですぐに入ることができた。はじめに、シリコン等結晶のX線解析をするときに、この研究室の研究の導入だと聞いていたので、何の研究の本業が何なのか気になっていた。最後にそれはわかった、超臨界流体だった。
    これは小学5年生のときに、「早わかり化学」という本を読んだときに、ずっとどんなものなのかわからずにいて、調べてみたけれどもよくわからなかった臨界点、超臨界流体だった。6年間心の奥底に抱いていたけれどももうすぐ忘れかけそうだった疑問に対する答えがまた気になってきた。
    今回のELCASに参加できたことをとてもうれしく思います。
  • 横波は液体を伝わらないと思っていたから、最新の研究では、そうではないということを聞いて、本当に驚いた。
    その理由をのみ込めたのは、きっと今回のELCASで学んだことのおかげだし、希少な経験をさせてもらっていることを改めて実感した。また、今回は実験をして、データを解析して、考察につなげるという作業がとても楽しかった。式の意味も理解することができたので、自分達でデータを作りあげているという感覚があった。ELCASに来てから、難しいことを噛みくだいて自分のものにするということができるようになってきたと思う。理解できることの幅が広がって、嬉しいです。
    ありがとうございました。
  • 前回同様、とても面白かった。まだ高校で物理を習っていないから分からない場面も何回かあったが、みなさんが教えて下さって理解できた。
    水晶とガラスで、構造が違うのはしっていたけれど、実際に目で見てその違いを確認できた。シリコンの実験からも、格子定数などと初めて聞く言葉の計算もできて、また答えも求まって、とても楽しかった。
    また、ミラー指数の話も、少しずつ分かってきて、興味深かった。ありがとうございました。
  • 今日は、前回に引き続き物性物理学の実験をさせて頂きました。X線照射装置で実際に調べたい物質にX線を当て、回折像からその構造を計算するという作業をしました。難しい内容でしたが、丁寧に解説して下さったおかげで、自分なりに理解することができたと思います。実験で得た値と、教科書に載っている値がほとんど同じで感動しました。
    今回の実験で使った考え方は、他の物性物理の研究でも使われているそうです。今回教わったことを基本として色々な研究が出来るのだということを知って、少し物性物理学というものがどんなものか分かった気がしました。
    2回の講義、ありがとうございました。
  • 液体のような不規則に見えるものでも、短距離的には秩序があり、それを利用するというのを興味深く思った。また、実際に実験を目の前で見てそれを自分で計算することによって、より深く学んだ内容を理解できたように感じた。
    今回最も達成感があったのは教科書に載っている数字を計算して求めるところだった。また、あのようなデータをいくつも集めるために、たくさんの人々が計測を行っているのだと考えると科学の大変さが分かったような気がした。

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