アノード酸化皮膜に対する対象物接触による絶縁性の発現理論. 山形大学 物質化学工学科 , 修士論文 , 2018. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=417, （参照 ）.
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◇ 機能界面設計工学特論 Web Class 📆 3-3308
| 化学結合の種類 | 結晶 | 性質や特色 | 物質の例 |
|---|---|---|---|
| イオン結合 | イオン結晶 | 固体 は 導電率が小さい（絶縁体）。水溶液や溶融塩は 導電率が大きい。 （ キャリア ：イオン）。 | 塩化ナトリウム、塩化銀、水酸化ナトリウム、 酸化アルミニウム |
| 共有結合 | 分子結晶 | 分子式 で表す。融点や沸点は低い。 | 酸素、アンモニア、水※1、ドライアイス |
| 共有結合の結晶 | フェルミ準位 はバレンス バンド中にあり、電子はそこに局在化している（共有電子）。 局在化した電子の負電荷と原子核の正電荷で結合している。 黒鉛 や 導電性高分子は、π電子共役系の非局在化した電子により電気を通す。黒鉛は、 半金属と呼ばれる。 | ダイヤモンド、 黒鉛、 🏞 ケイ素 水晶 、石英※2 | |
| 金属結合 | 金属の結晶 | 導電率 が大きい（ キャリア ： 自由電子）。 コンダクションバンド中にフェルミ準位があるので、電子が非局在化している。 | 🏞 鉄、 銅、 亜鉛、 🜀 アルミニウム リチウム |
8086のインテルのゴードンムーアも、Z80の嶋正利も化学を学んでいました。
※1.水分子は共有結合に分類されるが、液体の水はわずかに電離して電気を流す。 このイオン結合的な性質を、極性分子と表現する。
※2.ケイ酸塩のケイ酸はイオン結合に分類されるが、共有結合としての性質が強く、焼成などで成型することができる。
✍ 234 共有結合の黒鉛が電気を流す理由を考えよう| 半導体の種類 | 結晶 | 性質や特色 | 物質の例 |
|---|---|---|---|
| ｎ型 半導体 | Al2O3-x ZnO1-x | ||
酸素不足酸化物
|
Ta2O5-x CeO2-x TiO2-x 1 ) | ||
金属過剰酸化物
|
Mi X ⇄ Mi . + e ' | Ti1+yO2 2 ) Zn1+yO | |
| ｐ型 半導体 | Cu2-yO | ||
金属不足酸化物
|
Ni1-yO ,Co1-yO | ||
酸素過剰酸化物
|
Oi X ⇄ Oi ' + h . | UO2+x |
欠陥は、 クレーガー＝ビンクの表記法で表されます 3 ) 。
原子が抜け落ちて空孔になっている 欠陥を、ショットキー欠陥と言います。カチオンが抜けた跡には、正孔ができ、アニオンが抜けた跡には、電子が補足されます。 このうち電子１個を補足している空孔をＦ中心、２個を補足しているものをＦ’中心と言い、着色の原因となるので色中心と呼ばれることがあります 4 ) 。
酸素不足酸化物や金属過剰型は、補足された電子がキャリアとなるｎ型 半導体、 金属不足酸化物や酸素過剰型は、生じた正孔がキャリアとなるｐ型 半導体の性質を持ちます。
ｐｎ接合 * 🏞 酸化チタン（Ⅳ） 🧪 🏞 酸化亜鉛・亜鉛華・亜鉛白化合物の原子の比率は整数比になるとは限らない。
アノード酸化皮膜に対する対象物接触による絶縁性の発現理論. 山形大学 物質化学工学科 , 修士論文 , 2018. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/Academic/@Thesis.asp?nThesisID=417, （参照 ）.
原子の比率は整数比だとしても、固体は欠陥だらけ。
これらの化合物の導電現象は各種の欠 陥によって説明されてきた・一般にハロゲン化銀では， Frenke1欠陥，ハロゲン化アルカリではSchottky欠陥 が支配的であり，電荷は格子問体または空孔によって運 ばれる
参照電極に使う塩化銀はFrenke1欠陥です。
本講義では、界面・表面現象や光イメージングといった物理化学的な現象の工学分野における役割を学ぶ。そこでは、化粧品、医薬品および食品を開発する上で重要な、皮膚、毛髪および粘膜上で起こる界面現象から、電池やコンデンサなどのエネルギーデバイスを中心の機能を効率よく発現させるための界面設計、そして、粉体の分散・凝集に関する粉体表面の物性およびその測定法，さらに様々な表面処理方法等について論ずる。また、光学顕微鏡を用いた光イメージングについて、光学素子の役割、イメージの結像、光の回折限界と空間分解能などについて解説する。多重染色によりさまざまな物質を識別できる蛍光顕微鏡において重要となる蛍光色素および蛍光タンパク質などの蛍光プローブとその利用法について解説するとともに、レーザーマニピュレーション法や近年実用化されたナノメートルの空間分解能を持つ超解像蛍光顕微鏡等の応用例を紹介する。
本講義では、物質の有効活用の観点から、物質や生体が有する情報の取得・解析法に関する内容について解説する。そこでは、物質の分離法および機能発現に関するアプローチ他、呼吸，循環に関する生体情報の計測法や生体計測技術により運動中に得られた生体情報を応用生理学的解釈へ導くための解析法についても紹介する。また、工学分野で生産管理や品質管理で使用される分析機器について、ハードウェアおよびソフトウェア，AD変換などの計測技術について解説し、工場などで使われているライフサイクル管理システムにおける分析機器や分析化学の位置づけ，ラインモニタリング技術に対する理解を深める。小型・軽量化が進むセンサーやその周辺の電子回路，AD変換器，マイコン制御についても解説し，IoT(Internet of Things)やIoE(Internet of Everything)を目指した周辺技術など最近のトピックも紹介する。
