1. はじめにe-m.skr.jp/sub/vesta-v001-gaku.pdf2008/4/18 ver0.1 t. nishida 注意...

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2008/4/18 ver0.1 T. Nishida 注意 ・急遽作成しました。用語などいろいろ間違いがありそうです。ご指摘ください。 1. はじめに 本実習には結晶構造描画ソフトウェアとしてフリーウェアの VESTA を使います。これは、 物材研の泉先生と東北大門馬様(開発当初、博士前期課程学生)の手になるものです。同様な ものとしては描画に限れば CrystalMaker などのソフトウェアもありますが製品になり、相 当な価格となります。 本実習はコンピュータだけで行いますが、特にまず下記の要件が必要です。 ・インターネットが使えること。公開結晶構造データベースにアクセスします。 VESTA の取得とインストール。 さて、インストールはいたって簡単です。VESTA パッケージを http://www.geocities.jp/kmo_mma/ からダウンロードしてください。 2008 4 月時点では Ver1.4 です。 Windows, Mac, Linux などで使えるようです。Windows では ZIP 圧縮フォルダで供給されています。マニュアル などもありますが英語です。 ダウンロードしたら ZIP を解凍してその中の VESTA.exe を実行するだけです。今後も利 用を続けるのならば、ZIP ファイルを適当な場所に移動してください。VESTA による結果 を論文・学会その他で発表する場合は K. Momma and F. Izumi, Commission on Crystallogr. Comput., IUCr Newslett., No. 7 (2006) 106-119. を引用する必要があります。 本実習の目標 結晶構造描画ソフトウェアを使って結晶構造模型を作る 結晶構造を決める結晶構造・格子定数等を理解する 模型を操作して結晶構造を理解できるようにする

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  • 2008/4/18 ver0.1 T. Nishida

    1.

    VESTA

    ()

    CrystalMaker

    VESTA

    VESTA

    http://www.geocities.jp/kmo_mma/

    2008 4 Ver1.4 Windows, Mac, Linux

    Windows ZIP

    ZIP VESTA.exe

    ZIP VESTA

    K. Momma and F. Izumi, Commission on Crystallogr. Comput., IUCr Newslett., No. 7 (2006)

    106-119.

  • 2.

    (1): (Cubic, Tetragonal )(Fm3, Pm3 )

    (2): a, b, c, , ,

    (3): (x, y, z)

    (Cubic)(Tetragonal)

    (Orthorhombic)(Hexagonal)(Rhombohedra , Trigonal)

    (Monoclinic)(Triclinic) 7 2.1 Bravais

    14 (200 )

    International Tables for Crystallography A

    http://www.cryst.ehu.es/

    2.1 Bravais

  • AMCSD (American Mineralogist Crystal Structure Database)

    COD (Crystallography Open Database)

    IUCr

    AMCSD(http://rruff.geo.arizona.edu/AMS/amcsd.php)

    2.2 AMCSD

    2.2 Gereral search

    search

    Pt (platinum)

    : Fm3m : a=3.9158

    : Pt ( 0, 0, 0)

    2.3 AMCSD

  • Si (silicon)

    : : a=

    : Si ( , , )

    diamond

    : : a=

    : C ( , , )

    SrTiO3

    : : a=

    :

    Sr ( , , )

    Ti ( , , )

    O1 ( , , )

    O2 ( , , )

    BaTiO3 AMCSD

    : : a=

    :

    Ba ( , , )

    Ti ( , , )

    O1 ( , , )

    O2 ( , , )

    PbTiO3

    : : a=

    :

    Pb ( , , )

    Ti ( , , )

    O1 ( , , )

    O2 ( , , )

    Al2O3, corundum

    : : a= c=

    :

    Al ( , , )

    O ( , , )

    CIF

  • 3.

    3.1

    VESTA ( 3.1)

    3.1 VESTA

    File-newstructure

    3.2, 3.3

    SrTiO3()

    3.2 ()

  • (a)

    (b)

    3.3 ()

  • (a)

    (b)

    3.4

    OK ( 3.4)

    ()

  • (a)

    (b)

    3.5 Properties-Atoms

    Properties 3.5

    Atoms Atom style Radii type atom Ionic

    ( 3.5(b))

  • (a) (b)

    (c) (d)

    3.6

    1unit cell

    3.6(a) boundary range ((b))

    cell Properties

    General Unit cell single cellAll cells((c))

    cell

  • (a) (b)

    (c)

    3.7

    (a, b, c )unit cell

    Edit-Lattice planes ( 3.7(a))

    0.5 unit cell

    ((b)) 6

    ((c))

  • (a)

    (b)

    3.8

    3.8(a) (1unit cell )O Al

    (b)

    Manipulation rotation distance Al, O

    1.85

  • (a)

    (b) (c)

    3.9 Bond Polyhedral

    (Bond)

    Edit Bonds ( 3.9(a))Al, O

    Al-O 1.85

    2Add OK Apply

    Al-O 0-2((b))

    Ball-and-stick Polyhedral (

    (c))

  • (a) (b)

    (c) (d)

    3.10

    3.10(a) 2x2 unit cells

    Boundary

    ((b)) Cutoff planes

    O

    2 4.341 2.2(0.22nm)

    1 0.22nm

  • 3.11 (001)

    2 (1 ) 3.11

    O 120 120 60

    3.12 PbTiO3

    3.12 PbTiO3Pb

    () O