分子集積化学特論B 旧：分子集積化学特論2

Advanced Molecular Assembly B 旧：分子集積化学特論2

991KB07

13CHIAC503

秋津　貴城

Takashiro Akitsu

2024年度後期

2024 Second semester　

水曜2限

Wednesday, 2

理学研究科　化学専攻

Department of Chemistry, Graduate School of Science

2.0単位

講義

Lecture

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⑤ [対面]ブレンド型授業/ [On-site] Blended format (must include 50%-or-more classes held on-site)

物理無機化学的な研究分野、例えば、結晶構造、配位子場理論、分子軌道法、分光法、物性などでは、数理的な基礎理論である「群論」を習得して、結晶・分子・軌道等の対称性を体系的に扱い、自在に使いこなせることが望ましい。そこで、学部レベルの無機化学や物理化学の知識を前提として、点群および空間群の群論の基礎的な部分を理解した上で、専門領域での研究で直面する問題（分光法、電子状態、結晶構造・物性など）について、研究例を交えつつ講じていく。

The field of physical and inorganic chemistry includes crystal structure, ligand field theory, molecular orbital method, spectroscopy, solid-state properties, etc. It is desirable that the symmetry of the orbit and the like be systematically handled and freely used. Given the knowledge of inorganic chemistry and physical chemistry at the undergraduate level, we first understand the fundamentals of the point and space groups theory, and thereafter, address the problems (spectroscopy, electronic state, crystal structure, and physical properties) using research examples.

数理的技能を自律的に発展させる能力を養うことを目的とする。研究科専攻のポリシーを実現するための科目である。

Acquire the ability to autonomously develop mathematical skills for realizing the policy of this Graduate School.

数理的な化学研究のトピックスにも触れることで、基礎理論を自分たちが遂行する研究にも適切に活用できることを到達目標とする。


The goal is to explore the topics of mathematical chemistry research to appropriately apply the basic theory in scientific investigations.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

内容理解に必要な基礎事項は各自確認しておくこと。
オンラインとする回もありうる。

Confirm the basic items necessary for independently understanding the content.

Sometimes online lecture will be used, too.

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履修上の注意を参照。
講義中に指示するが、演習問題として、関連文献調査や基礎事項自習を随時含めることがありうる。

See Notes on Course Registration. Instructions will be provided during the lecture, but the exercises may include related literature surveys and self-study on basic matters, as required.

出席点は加味しない。小クイズ（50%）とレポート（50%）で評価する。

小クイズ
毎回講義の終わりに「学んだことは何か」を答える。点数は提出回数で比例計算。

レポート課題
最近3年間に出版された対称性や群論に関する化学論文を1つ選び、それぞれ要約A4版1頁と自分の研究との関連性をA4版1頁にまとめて、選んだ論文のPDFファイルとともに、最終回講義翌日17時までに、秋津あて<akitsu2@rs.tus.ac.jp>に電子メール添付（ワードファイル）で提出すること。1頁分25点満点として、内容や質を考慮して採点する。

Attendance not graded. Small quizzes (50%) and large reports (50%). Small-quiz assignment At the end of each lecture, report what you have learned. Scores depend on the proportion of presentations during the lectures. Large-report assignment Choose one chemistry paper on symmetry and group theory published during the last three years, summarize the relevance of your research within one A4 size page (Word file), and along with the PDF version of the selected paper, e-mail to Akitsu's e-mail address <akitsu2@rs.tus.ac.jp> by 17:00 the day after the last lecture. Depending on the content and quality, a score of upto 25 points could be obtained.

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

『物質の対称性と群論』
今野豊彦
（共立出版）
(2001)
ISBN-13: 978-4320034099
in Japanese

LETUS講義資料。
その他、必要に応じて講義中に指示する。

LETUS lecture materials.
Additionally, instructions will be provided during the lecture, as required (such as original English papers).

参考書の各章（①〜⑫）の要点は理解している前提とする。
①群論の概要、平面群
②ブラベ−格子と結晶系
③点群
④空間群
⑤群論入門
⑥量子力学の復習
⑦球対称場における原子の状態
⑧配位子場理論
⑨分子軌道法
⑩分子振動
⑪バンド理論、電子物性
⑫テンソル、固体物性

さらに、LETUS資料や教科書などからも、関連する基礎理論や(アンケートに応え)研究例を紹介する。各回テーマに関する数学的・物理的な概念を理解し、自分の研究にも利用できるようになる。
１　　金属蛋白質の結晶と分光
２　　キラル金属錯体の結晶と分光
３　　空間群と実例
４　　結晶における複合系
５　　分光における複合系
６　　結晶場理論
７　　配位子場理論
８　　磁性
９　　ＥＳＲ１
１０　ＥＳＲ２
１１　電子スペクトル
１２　分子振動
１３　ＢＳ−ＤＦＴ (新トピックスもありうる)
１４　高分子と計算化学　(新トピックスもありうる)
１５　群論と代数学　(新トピックスもありうる)


上記項目について知識や数理的技能を習得し、自分の研究に活用することができることを目指す。
学士力、社会人基礎力等（研究職・技術職・教職等のキャリア）に必要な知識や技術を習得する。



It is assumed that the main points of each chapter of textbook are understood.
①Overview of group theory, plane group
② Bravais lattice and crystal system
③ Point cloud
④ Space group
⑤ Introduction to group theory
⑥ Review of quantum mechanics
⑦ State of atoms in spherically symmetric fields
⑧ Ligand field theory
⑨ Molecular orbital method
⑩ Molecular vibration
⑪ Band theory, electronic properties
⑫ Tensor, solid physical properties

Furthermore, related basic theories and examples of research (in response to questionnaires) will be introduced from LETUS materials and textbooks. Understand mathematical and physical concepts related to each theme, and use them in your research.

1 Crystals and spectroscopy of metalloproteins
2 Crystals and spectroscopy of chiral metal complexes
3 Space groups and examples
4 Complex systems in crystals
5 Complex systems in spectroscopy
6 Crystal field theory
7 Ligand field theory
8 Magnetism
9 ESR1
10 ESR2
11 Electron spectroscopy
12 Molecular vibration
13 BS-DFT　(or new topics) 
14 Polymer and computational chemistry (or new topics)
15 Group theory and algebra (or new topics)


Aim to acquire knowledge and mathematical skills for the above items and use them in their own research.
Acquire the knowledge and skills necessary for bachelor's skills, basic skills for working adults, etc. (research, technical, teaching, etc. careers).

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不定期にアンケート的な小レポートを課すことがある。
英語対応：資料中文献は英語。必要なら個別対応。

Occasionally, a small questionnaire is charged.
English support: Reference materials are in English. Individual support is available ad needed.

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