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周期表の13族と15族の元素を組み合わせた半導体材料の総称。

シリコンと比較して電子移動度が高く、光の吸収や発光の効率に優れる特徴を持つ。

LED、レーザーダイオード、高速通信用デバイス、太陽電池などに広く利用される。

コンクリート内のアルカリ分と骨材のシリカ成分が反応する現象。

生成された膨張性のゲルが吸水して膨らみ、ひび割れを引き起こす。

「コンクリートの癌」とも呼ばれ、構造物の耐久性を著しく低下させる。

合金の相分離現象などを記述する非線形反応拡散方程式。

秩序変数を用いて、異なる相の境界がどのように移動するかを表現する。

材料科学のシミュレーションや画像処理の分野でも応用されている。

中性子照射などにより、結晶格子中の原子が本来の位置から弾き飛ばされる現象。

弾き飛ばされた原子が蓄積する「ウィグナー・エネルギー」は、発熱や変形の原因となる。

原子炉の安全管理において、黒炭減速材の劣化を防ぐために考慮すべき重要な要素。

硫黄、セレン、テルルなどのカルコゲン元素同士が結合してできる化合物。

異なるカルコゲン原子が共有結合を形成し、独特の半導体特性や光学的性質を示す。

太陽電池の材料や相変化メモリなど、次世代の電子デバイス素材として研究が進んでいる。

2種類の金属を接合して加熱した際、拡散速度の差によって接合面が移動する現象。

原子の移動に伴い、拡散が速い側に微細な空孔（カーケンドール・ボイド）が形成される。

半導体パッケージの信頼性低下の原因となる一方で、中空ナノ粒子の合成手法としても利用される。

二成分系の混合物が相分離を起こし、特定の構造を形成する過程を記述する式。

表面エネルギーの影響を考慮し、濃度分布の時間変化を表現する。

材料科学における合金の組織形成や、画像処理の領域でも利用される。

弾性体において、荷重のかかり方が異なっても、離れた場所での応力分布はほぼ等しくなるという原理。

局所的な複雑さを無視して、全体の荷重条件だけで遠方の解析ができることを保証する。

構造計算を簡略化する際の理論的根拠として、機械・土木工学で多用される。

アモルファスシリコンに光を照射し続けると、電気伝導度が低下する現象。

光によって材料内部に欠陥が生じることが原因と考えられている。

太陽電池の長期的な変換効率低下を招く要因として、材料開発の課題となっている。

金属材料に塑性変形を与えると、逆方向の降伏応力が低下する現象。

一方向の強度は増すが、反対方向への変形には弱くなる性質を指す。

プレス成形や構造物の強度設計において考慮すべき材料特性である。

磁性体に磁場をかける際、磁化が不連続かつ階段状に変化する現象。

磁壁が材料内部の不純物や欠陥に引っかかりながら移動することで生じる。

発生するノイズは、材料の内部応力や欠陥を調べる非破壊検査に利用される。

2つの金属が互いに溶け合い、固溶体を形成するための条件を定めた規則。

原子半径の差、結晶構造、原子価、電気陰性度の4つの要素が重要とされる。

合金の設計や材料科学において、相の安定性を予測する基礎となる。

超伝導体内部の磁束線が、不純物や欠陥に捕らえられて動かなくなる現象。

この効果により、磁場の中でも超伝導状態を維持し、大きな電流を流すことが可能になる。

超伝導リニアや強力な磁石の製作において、高い臨界電流密度を実現するために不可欠。

物質の拡散において、拡散束が濃度勾配に比例することを示す物理法則。

第1法則は定常状態の拡散を、第2法則は濃度変化の時間的推移を記述する。

化学、生物学、材料工学など、物質の移動が関わる広範な分野で利用される。

バネの伸びや物体の歪みが、加えられた力に比例するという弾性の法則。

「F = kx」という簡潔な式で表され、k はバネ定数と呼ばれる固有の係数である。

材料力学や構造設計の基礎であり、弾性限界内での物体の挙動を記述する。

結晶にX線を照射した際、特定の角度で強い反射（回折）が起きる条件を示す法則。

結晶格子の間隔とX線の波長、入射角の関係を「nλ = 2d sinθ」という式で表す。

X線結晶構造解析の基本原理であり、物質の原子配列を特定するために不可欠。

周期表の第15族元素（プニクトゲン）同士で構成される化合物。

リン、ヒ素、アンチモン、ビスマスなどの組み合わせから成る物質群である。

半導体材料や熱電変換材料としての特殊な物理的性質が研究されている。

線形弾性体において、荷重と変位の間に成り立つ相互の関係を記述する定理。

点Aに加えた荷重による点Bの変位は、点Bに同じ荷重を加えた時の点Aの変位に等しい。

構造解析や材料力学において、計算を簡略化するための強力な手法。

ゴムなどのエラストマーで見られる、応力履歴による剛性の低下現象。

一度大きな負荷をかけると、それ以下の負荷での応力が減少する。

タイヤの設計や振動絶縁材の性能評価において考慮が必要となる。

ハスの葉の表面が持つ、微細構造による強力な撥水性と自浄作用のことである。

表面の凹凸が空気の層を作り、水滴が汚れを巻き込みながら転がり落ちる。

撥水スプレーや防汚塗料、建材などのナノテクノロジー応用に活用されている。

3種類の異なる元素から構成される化学化合物。

二元化合物よりも多様な構造や物性を持ち、新材料開発の対象となる。

半導体（AlGaAsなど）や超伝導体、セラミックスに多く見られる。

構成元素の原子数の比が、単純な整数比からわずかに外れている化合物。

結晶格子の中に欠陥や余分な原子が含まれることで生じる。

酸化物や硫化物に多く見られ、独特の電気的・磁気的性質を示す。

2種類の異なる元素のみから構成される化学化合物。

塩化ナトリウム（NaCl）や水（H2O）など、最も基本的な化合物の形態。

組成式が単純であり、化学結合の性質を理解するための基礎となる。

天然には存在せず、化学反応を用いて人工的に作り出された化合物。

医薬品、プラスチック、染料など、現代社会のあらゆる分野で利用されている。

特定の機能を持たせるために分子構造を精密に設計することが可能である。

4種類の異なる元素から構成される化学化合物。

三元化合物よりも設計の自由度が高く、特定の物理的特性を精密に調整できる。

太陽電池の材料や超伝導体など、高度な機能性材料として研究されている。

結晶などの物質に圧力を加えると、その表面に電圧が生じる現象。

逆に電圧を加えると物質が変形する逆圧電効果も存在し、これらを総称してピエゾ効果と呼ぶ。

ライターの点火装置、スピーカー、クォーツ時計の振動子などに広く利用されている。

分子構造の中に、複数の環状構造を持っている化合物の総称。

ナフタレンのような芳香族化合物や、ステロイドのような複雑な生体分子が含まれる。

医薬品や機能性材料の原料として、化学において非常に重要な地位を占める。

磁性層と非磁性層を重ねた薄膜で、電気抵抗が磁場により激変する現象。

ハードディスクの読み取りヘッドの感度を飛躍的に向上させた。

2007年にフェールとグリュンベルクがノーベル物理学賞を受賞した。

材料が塑性変形する際、実際の応力状態が他の許容される応力よりも大きな仕事をするという原理である。

塑性力学における降伏曲面の凸性や、流れ則を導き出す基礎となる。

金属加工のシミュレーションや、構造物の強度計算において理論的な枠組みを提供する。

炭素とイリジウムの結合を含む化合物の総称である。

優れた光物理的特性を持つものが多く、特に有機ELの発光材料として重要である。

また、高度な有機合成反応における触媒としても広く研究・利用されている。

炭素とケイ素の結合を持つ化合物の総称で、シリコーンなどがその代表である。

耐熱性や撥水性、電気絶縁性に優れており、工業的に極めて幅広い用途を持つ。

オイル、ゴム、樹脂などの形で、化粧品から電子部品まで至る所で使用されている。

炭素とヨウ素の結合を持つ化合物の総称である。

ヨウ素の脱離しやすさを利用して、様々な有機化合物を合成するための反応試薬として優れている。

医薬用の造影剤や、高い屈折率を活かした光学材料などの分野でも広く利用されている。

温度変化に応じて、結晶の表面に電荷が発生する現象のこと。

電気双極子を持つ特定の結晶において、熱による原子振動の変化が誘電分極を誘発する。

赤外線センサーや人感センサーなどの検知デバイスに応用されている。

外部磁場によって、コンデンサの静電容量が変化する現象。

磁性体と誘電体を組み合わせた材料において、磁気と電気の相互作用により生じる。

次世代の磁気センサーやメモリデバイスへの応用が期待されている。

磁場によって電気分極が生じたり、電場によって磁化が生じたりする現象。

通常は別々に扱われる磁性と誘電性が、特定の物質内では互いに結合している状態を指す。

マルチフェロイック材料の研究において中心的なテーマであり、次世代デバイスへの応用が期待される。

小さな分子が多数結合して、巨大な高分子を作る反応。

付加重合や縮合重合などがあり、プラスチックの製造に用いられる。

現代社会を支える高分子材料の合成において、最も基本的なプロセス。

2種類以上の金属元素が特定の割合で結合し、独自の結晶構造を持つ化合物。

構成する純金属とは異なる物理的・化学的性質を示すのが特徴である。

形状記憶合金や超電導材料など、高機能な工業材料として広く利用される。