サークル”オタク語り”アドベントカレンダー 12/5
こんにちは。
今回は結晶構造モデルを作ってみたので、ブログに残したいと思います。
結晶構造とは？
結晶構造は、結晶固体内の原子の並び方の事を言います。高校の化学で習う、体心立方格子・面心立方格子・六方最密構造も結晶構造の一つです。
これらの構造は原子の種類が一種類で単純ですが、原子の種類が増えると構造も複雑になり種類も多くなります*1。
さて今回は、私の研究対象でもあるペロブスカイト構造の結晶構造モデルを作ってみたいと思います。
ペロブスカイト構造は、緑色・水色・赤色で示された三種類の原子からなる構造です。緑色をAサイト、水色をBサイトと呼び、赤色には基本酸素原子が入るので組成はABO3で表されます。
製作！
今回の製作方法について軽く説明します。このブログを書こうと思ってモデルを作ったわけではないので、製作途中の写真等はありません。すみません。
用意した材料
- 直径2cmの発泡スチロール球
20mm 発泡スチロール真球 1袋(50個) サン・ホーム 【通販モノタロウ】 - 直径3mmの白プラスチック棒
近所のホームセンターで購入 - 直径3mmの透明アクリル棒
https://www.yodobashi.com/product/100000001006261057/
工程
①まず、発泡スチロールに色を塗りました。塗料はクレオス水性ホビーカラーを使用しました。
②プラスチックの棒をええ感じの長さにニッパーで切りました。
③塗装した発泡スチロールに、転がっていたええ感じの太さのケガキ針でええ感じの穴をあけ、プラスチックの棒を差して組み上げました。
④完成！
作ってみた感想
思ったよりうまくできました。単位格子を白い棒、原子と原子の間の棒を透明にしたのは名案だったと思います。やはり構造を実際に手に取ってみるととても分かりやすいです。今回はBサイトを中心にしてモデルを製作しましたが、Aサイトを中心にしたものを同時に作ると、さらに理解が深まると思います。
ただよくよく見てみると、立方体ではない上持つと歪みます。やはり発泡スチロールの限界を感じました。反省点を下に書き出してみました。
反省点
- 球に手で穴をあけるとどうしても位置がずれてしまう
- 球内で差し込んだ棒同士が干渉してしまう
- 球と棒を固定できないため、形が崩れまくる
- 組んでいる途中に球が傷ついてしまう
結晶構造モデルを作ろうという方がいらっしゃいましたら、是非反面教師にしてください。
また、他にも結晶構造モデルを手軽に作ろうとされている方がいらっしゃいます。スーパーボールを用いたモデル作成の方法なども公開されています*2。参考にしてみてください。
ここまで読んでいただきありがとうございました。今後は空間充填モデルの製作もしてみたいと考えています。
