結晶構造ギャラリー
本結晶構造ギャラリーの結晶構造図は、もともと、2002年8月2日(金)の「産業技術総合研究所 関西センター 一般公開」で公開したものです。 現在は、極限機能材料研究部門、固体イオニクス材料研究グループHPのコンテンツの一つに位置付けられます。物質名(和名)又は鉱物名(和名)をクリックすると、 各物質又は鉱物の原子(又は多面体)配列を三次元的に図示した結晶構造図 (123種類)を見ることが出来ます(2015年3月11日更新)。 物質名(和名)又は鉱物名(和名)のアイコンをクリックすると、CIF(Crystallographic Information File)をダウンロード出来ます(2010年1月7日公開開始)。 三次元結晶構造図表示用フリーソフトウェア VESTA(2023年11月1日現在、Ver3.5.8をダウンロード可能)などを用い、 CIFを読み込むことにより、パソコン画面上で三次元結晶構造図を描くことが出来ます。VESTA(Windows版)を使用した三次元結晶構造図の表示方法は、 以下のPDFファイル4種類(括弧内:対応Ver)をご覧下さい(例1) 岩塩(塩化ナトリウム)(VESTA3.3.x)(2015年11月9日更新)、 例2) ダイヤモンド(VESTA3.1.x)(2013年3月31日更新)、例3) ペロブスカイト (ペロブスキー石)(VESTA3.1.x)(2013年3月31日更新)、 例4) スピネル(尖晶石)(VESTA2.16)(2010年8月14日))。結晶系をクリックすると詳しい結晶構造図の作成に用いたデータ(空間群、格子定数、結晶構造パラメータ、 文献名)を見ることが出来ます。結晶構造図は米国Shape Software社製ATOMS Ver5.05 for Windowsを用いて作成しました。結晶構造図の使用を希望される場合は、 担当者(野村:nomura-k*aist.go.jp (*を@に変更して送信下さい。))まで連絡願います。
1.固体酸化物形燃料電池(SOFC)関連材料
物質名(和名) | 物質名(英名) | 組成式 | 結晶系 | 結晶構造 | 色 | 電池構成要素 |
---|---|---|---|---|---|---|
酸化ジルコニウム (ジルコニア) |
Zirconium oxide (Zirconia) |
ZrO2 | 単斜晶系 (低温相) |
ホタル石型類似構造 | 無色 | - |
3mol%イットリア 安定化ジルコニア |
3mol% Yttria stabilized zirconia | (ZrO2)0.97(Y2O3)0.03 | 正方晶系 | ホタル石型構造 | 無色 | 電解質(ZrサイトにYを添加することで、正方晶系に安定化される)(酸化物イオン導電体) |
15mol%カルシア 安定化ジルコニア |
15mol% Calcia stabilized zirconia | (ZrO2)0.85(CaO)0.15 | 立方晶系 | ホタル石型構造 | 無色 | 電解質(ZrサイトにCaを添加することで、立方晶系に安定化される)(酸化物イオン導電体) |
酸化セリウム (セリア) |
Cerium oxide (Ceria) |
CeO2 | 立方晶系 | ホタル石型構造 | 薄黄色 | 電解質(CeサイトにSm等の添加物含む)(酸化物イオン導電体) |
ランタンガレート | Lanthanum gallate | LaGaO3 | 直方晶系 (低温相) |
ペロブスカイト型構造 | うす茶色 | 電解質(LaサイトにSr, GaサイトにMg等の添加物含む)(酸化物イオン導電体) |
ランタンスカンデート | Lanthanum scandate | LaScO3 | 直方晶系 | ペロブスカイト型構造 | うす茶色 | 電解質(LaサイトにSr等の添加物含む)(プロトン導電体) |
カルシウムジルコネート | Calcium zirconate | CaZrO3 | 直方晶系 | ペロブスカイト型構造 | うす茶色 | 電解質(ZrサイトにY等の添加物含む)(プロトン導電体) |
バリウムインデート | Barium indate | Ba2In2O5 | 直方晶系 | ブラウンミラーライト型構造 | 薄黄色 | 電解質(BaサイトにLa, InサイトにSm等の添加物含む)(酸化物イオン導電体) |
ランタンシリケート | Lanthanum silicate | La9.33(SiO4)6O2 | 六方晶系 | アパタイト型構造 | 無色 | 電解質(酸化物イオン導電体) |
12.5mol%ストロンチウム ドープランタンマンガナイト |
12.5mol% Strontium doped lanthanum manganate | (La0.875Sr0.125)MnO3+δ | 三方晶系 (低温相) |
ペロブスカイト型構造 | 黒色 | 空気極(LaサイトにSrの添加物含む) |
プラセオジムニッケ レイト | Praseodymium lanthanum nickel copper gallium oxide | (Pr0.9La0.1)2(Ni0.74Cu0.21Ga0.05)O4+δ | 正方晶系 | K2NiF4型構造 | 黒色 | 空気極(PrサイトにLa, NiサイトにCuとGaの添加物含む) |
15mol%ストロンチウム ドープランタンクロマイト |
15mol% Strontium doped lanthanum chromite | (La0.85Sr0.15)CrO3 | 三方晶系 (低温相) |
ペロブスカイト型構造 | 黒色 | セパレータ(LaサイトにSrの添加物含む) |
ニッケル | Nickel | Ni | 立方晶系 (低温相) |
面心立方構造 | 銀白色 | 燃料極(安定化ジルコニアとのサーメットで使用) |
2.リチウム電池関連材料
物質名(和名) | 物質名(英名) | 組成式 | 結晶系 | 結晶構造 | 色 | 電池構成要素 |
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ゲルマン酸リチウム亜鉛(リシコン) | Lithium zinc germanate (LISICON) | Li14Zn(GeO4)4 | 直方晶系 | リシコン型構造 | 無色 | 電解質(リチウムイオン導電体) |
チタン酸リチウムランタン | Lithium lanthanum titanate | Li0.35La0.55TiO3 | 直方晶系 | ペロブスカイト型構造 | 無色 | 電解質(リチウムイオン導電体) |
ジルコン酸リチウムランタン | Lithium lanthanum zirconate | Li7La3Zr2O12 | 立方晶系 | ガーネット型構造 | 無色 | 電解質(リチウムイオン導電体) |
リチウムゲルマニウムリン硫化物 | Lithium germanium phosphorous sulfide | Li10GeP2S12 | 正方晶系 | 電解質(リチウムイオン導電体) | ||
コバルト酸リチウム | Lithium cobaltate | LiCoO2 | 三方晶系 | α-NaFeO2型構造 | 黒色 | 電極(正極) |
リン酸リチウム鉄 | Lithium iron phosphate | LiFePO4 | 直方晶系 | オリビン型構造 | 黒色 | 電極(正極) |
リン酸リチウムコバルト | Lithium cobalt phosphate | LiCoPO4 | 直方晶系 | オリビン型構造 | 黒色 | 電極(正極) |
3.超伝導材料
物質名(和名) | 物質名(英名) | 組成式 | 結晶系 | 結晶構造 | 色 |
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15mol%ストロンチウム ドープランタンキュプレイト |
15mol% Strontium doped lanthanum cuprate | (La1.85Sr0.15)CuO4 | 正方晶系 | K2NiF4型構造 | 黒色 |
イットリウムバリウム キュプレイト |
Yttrium barium cuprate | YBa2Cu3O6.18 | 正方晶系 | 黒色 | |
イットリウムバリウム キュプレイト |
Yttrium barium cuprate | YBa2Cu3O6.89 | 直方晶系 | 黒色 | |
タリウムバリウム カルシウム キュプレイト |
Thallium barium calcium cuprate | Tl1.89Ba2Ca2Cu3O9.86 | 正方晶系 | 黒色 | |
ホウ化マグネシウム | Magnesium boride | MgB2 | 六方晶系 | AlB2型構造 | 黒色 |
リン化酸化ランタン鉄 | Lanthanum iron phosphide oxide | LaFePO | 正方晶系 | 黒色 | |
ヒ化酸化ランタン鉄 | Lanthanum iron arsenide oxide | LaFeAsO | 正方晶系 | 黒色 |
4.誕生石
月 | 鉱物名(和名) | 鉱物名(英名) | 組成式 | 結晶系 | 結晶構造 | 色 |
---|---|---|---|---|---|---|
1月 | ガーネット (鉄ばんざくろ石) |
Garnet (Almandine) |
Fe3Al2(SiO4)3 | 立方晶系 | 赤色など | |
2月 | アメシスト (紫水晶) |
Amethyst | SiO2に微量の鉄イオンを含む | 三方晶系 | 紫色 | |
3月 | アクアマリン (緑柱石) |
Aquamarine | Be3Al2Si6O18 | 六方晶系 | 水色 | |
4月 | ダイヤモンド | Diamond | C | 立方晶系 | ダイヤモンド型構造 | 無色 |
5月 | エメラルド | Emerald | Be3Al2Si6O18 | 六方晶系 | 緑色 | |
6月 | ムーンストーン (月長石) |
Moon stone | KAlSi3O8 | 単斜晶系 | 無色 | |
7月 | ルビー | Ruby | α-Al2O3に微量のクロムイオンを含む | 三方晶系 | コランダム型構造 | 赤色 |
8月 | ペリドット (かんらん石) |
Peridot (Olivine) |
(Mg, Fe)2SiO4 | 直方晶系 | 黄緑色 | |
9月 | サファイヤ | Sapphire | α-Al2O3に微量のチタンイオン又は鉄イオンを含む | 三方晶系 | コランダム型構造 | 青色 |
10月 | オパール | Opal | SiO2に水が加わった非晶質 (一部結晶を含む) |
非晶質 (一部正方晶系) |
遊色 | |
11月 | トパーズ | Topaz | Al2SiO4(OH)2 | 直方晶系 | 無色、淡褐色、黄色、ピンク色 | |
12月 | トルコ石 | Turquoise | CuAl6(PO4)4(OH)8· 4H2O | 三斜晶系 | 青色 |
5.元素・化合物・鉱物など
物質名(和名) | 物質名(英名) | 組成式 | 結晶系 | 結晶構造 | 色 |
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金 | Gold | Au | 立方晶系 | 面心立方構造 | 黄金色 |
銀 | Silver | Ag | 立方晶系 | 面心立方構造 | 銀白色 |
銅 | Copper | Cu | 立方晶系 | 面心立方構造 | 銅赤色 |
鉄 | Iron | Fe | 立方晶系 | 体心立方構造 | 黒鉄色 |
白金 | Platinum | Pt | 立方晶系 | 面心立方構造 | 白金色 |
アルミニウム | Aluminum | Al | 立方晶系 | 面心立方構造 | 銀白色 |
マグネシウム | Magnesium | Mg | 六方晶系 | 六方最密充填構造 | 銀白色 |
ダイヤモンド | Diamond | C | 立方晶系 | ダイヤモンド型構造 | 無色、灰色、黒色、黄色、ピンク |
グラファイト (石墨) |
Graphite | C | 六方晶系 | 黒色 | |
フラーレン | Fulleren | C60 | 立方晶系 | 黒色 | |
酸化パラジウム | Palladium oxide | PdO | 正方晶系 | 酸化パラジウム型構造 | 黒色 |
酸化亜鉛 | Zinc oxide | ZnO | 六方晶系 | ウルツ鉱型構造 | 無色 |
酸化ベリリウム(ベリリア) | Beryllium oxide (Beryllia) | BeO | 六方晶系 | ウルツ鉱型構造 | 無色 |
酸化マグネシウム (マグネシア) |
Magnesium oxide (Magnesia) |
MgO | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 無色 |
酸化カルシウム (カルシア) |
Calcium oxide (Calcia) |
CaO | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 無色 |
酸化ストロンチウム (ストロンチア) |
Strontium oxide (Strontia) |
SrO | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 無色 |
酸化ニッケル | Nickel oxide | NiO | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 緑黒色 |
岩塩 (塩化ナトリウム) |
Rock salt (Sodium chloride) |
NaCl | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 無色 |
塩化セシウム | Caesium chloride | CsCl | 立方晶系 | 塩化セシウム型構造 | 無色 |
酸化鉛(リサージ) | α-Lead oxide | α-PbO | 正方晶系 | リサージ型構造 | 赤色 |
酸化鉛(マシコット) | β-Lead oxide | β-PbO | 直方晶系 | マシコット型構造 | 黄色 |
六方晶窒化ホウ素 | h-Boron nitride | h-BN | 六方晶系 | 窒化ホウ素型構造(常圧相) | 無色 |
ウルツ鉱型窒化ホウ素 | w-Boron nitride | w-BN | 六方晶系 | ウルツ鉱型構造(低温高圧相) | 淡灰色 |
立方晶窒化ホウ素 | c-Boron nitride | c-BN | 立方晶系 | 閃亜鉛鉱型構造(高温高圧相) | 淡黄色 |
水晶、α-石英 | α-Quartz | α-SiO2 | 三方晶系 | α-石英型構造(低温) | 無色 |
β-石英 | β-Quartz | β-SiO2 | 六方晶系 | β-石英型構造(高温) | 無色 |
β2-トリジマイト(β2-リンケイ石) | β2-Tridymite | SiO2 | 六方晶系 | トリジマイト型構造(高温) | 無色 |
α-クリストバライト(α-クリストバル石) | α-Cristobalite | SiO2 | 正方晶系 | クリストバル石型構造(低温) | 無色 |
β-クリストバライト(β-クリストバル石) | β-Cristobalite | SiO2 | 立方晶系 | クリストバル石型構造(高温) | 無色 |
スティショバイト(スティショフ石) | Stishovite | SiO2 | 正方晶系 | ルチル型構造 | 無色 |
コランダム | Corundum | α-Al2O3 | 三方晶系 | コランダム型構造 | 無色 |
氷 | Ice (1h) | H2O | 六方晶系 | 無色 | |
ε-水酸化亜鉛 | ε-Zinc hydroxide | ε-Zn(OH)2 | 直方晶系 | 無色 | |
β-水酸化ベリリウム | β-Beryllium hydroxide | β-Be(OH)2 | 直方晶系 | 無色 | |
水酸化マグネシウム | Magnesium hydroxide | Mg(OH)2 | 三方晶系 | 無色 | |
水酸化カルシウム | Calcium hydroxide | Ca(OH)2 | 三方晶系 | 無色 | |
水酸化ストロンチウム重水素化物 | Deuterated strontium hydroxide | Sr(OD)2 | 直方晶系 | 無色 | |
水酸化ストロンチウム八水和物 | Strontium hydroxide octahydrate | Sr(OH)2·8H2O | 正方晶系 | 無色 | |
バイヤライト(α-水酸化アルミニウム)重水素化物 | Deuterated Bayerite (α-Aluminum hydroxide) | α-Al(OD)3 | 単斜晶系 | 無色 | |
ギブサイト(ギブス石)(γ-水酸化アルミニウム) | Gibbsite (γ-Aluminum hydroxide) | γ-Al(OH)3 | 単斜晶系 | 無色 | |
ドイライト(ドイレー石)(水酸化アルミニウム) | Doyleite (Aluminum hydroxide) | Al(OH)3 | 三斜晶系 | 無色 | |
ダイアスポア(α-酸化水酸化アルミニウム) | Diaspore (α-Aluminum oxide hydroxide) | α-AlOOH | 直方晶系 | 無色 | |
ベーマイト(ベーム石)(γ-酸化水酸化アルミニウム)重水素化物 | Deuterated Boehmite (γ-Aluminum oxide hydroxide) | γ-AlOOD | 直方晶系 | 無色 | |
針ニッケル鉱 | Millerite | NiS | 六方晶系 | ヒ化ニッケル型構造 | 黒色 |
閃亜鉛鉱 | Sphalerite | ZnS | 立方晶系 | 閃亜鉛鉱型構造 | 鉄黒色 |
ウルツ鉱 | Wurtzite | ZnS | 六方晶系 | ウルツ鉱型構造 | 褐色 |
辰砂 | Cinnabar | HgS | 三方晶系 | 濃赤色 | |
氷晶石 | Cryolite | Na3AlF6 | 単斜晶系 | 無色 | |
ホタル石 | Fluorite | CaF2 | 立方晶系 | ホタル石型構造 | 純緑色、紫色が多い(まれに黄色、ピンク色。純粋なものは無色) |
酸化ランタン | Lanthanum oxide | La2O3 | 三方晶系 | A希土型構造 | 無色 |
酸化サマリウム (サマリア) |
Samarium oxide (Samaria) | Sm2O3 | 単斜晶系 | B希土型構造 | 無色 |
酸化イットリウム (イットリア) |
Yttrium oxide (Yttria) |
Y2O3 | 立方晶系 | C希土型構造 | 無色 |
酸化レニウム | Rhenium oxide | ReO3 | 立方晶系 | 酸化レニウム型構造 | 赤色 |
ペロブスカイト (ペロブスキー石) |
Perovskite | CaTiO3 |
直方晶系 (低温相) |
ペロブスカイト型構造 | 無色 |
塩化カルシウム | Calcium chloride | CaCl2 | 直方晶系 | CaCl2型構造 | 無色 |
ルチル (金紅石) |
Rutile | TiO2 | 正方晶系 | ルチル型構造 | 赤褐色、褐色、黒色 |
アナターゼ (鋭錐石) |
Anatase | TiO2 | 正方晶系 | アナターゼ型構造 | 黒色、青色、赤色など |
ブルッカイト (板チタン石) |
Brookite | TiO2 | 直方晶系 | ブルッカイト型構造 | 褐色、黒色 |
酸化マンガン(II) | Manganese (II) oxide | MnO | 立方晶系 | 岩塩型構造 | 灰緑色 |
α-三酸化二マンガン、α-酸化マンガン(III) | α-Dimanganese trioxide, α-Manganese (III) oxide | α-Mn2O3 | 直方晶系 | C希土型構造 | 黒色 |
二酸化マンガン、酸化マンガン(IV) | Manganese dioxide, Manganese (IV) oxide | MnO2 | 正方晶系 | ルチル型構造 | 黒色 |
スピネル (尖晶石) |
Spinel | MgAl2O4 | 立方晶系 | スピネル型構造 | 無色 |
シーライト (灰重石) |
Scheelite | CaWO4 | 正方晶系 | シーライト型構造 | 無色、はちみつ色、緑色 |
マグネサイト (菱苦土石) |
Magnesite | MgCO3 | 三方晶系 | 無色、灰色、褐色 | |
ドロマイト (苦灰石) |
Dolomite | CaMg(CO3)2 | 三方晶系 | 無色、灰色、褐色 | |
カルサイト(方解石) | Calcite | CaCO3 | 三方晶系 | 無色、黄色、褐色 | |
アラゴナイト(霰(あられ)石) | Aragonite | CaCO3 | 直方晶系 | 無色、褐色 | |
ストロンチアナイト(ストロンチアン石) | Strontianite | SrCO3 | 直方晶系 | 無色、灰色、ベージュ色 | |
ウィザライト(毒重(どくじゅう)石)) | Witherite | BaCO3 | 直方晶系 | 無色、灰色 | |
トルマリン (鉄電気石) |
Tourmaline (Schorl) |
NaFe3Al6(BO3)3Si6O18(OH)4 | 三方晶系 | 黒色 | |
ひすい輝石 | Jadeite | NaAlSi2O6 | 単斜晶系 | 無色、緑色、淡青色、淡紫色 | |
アレキサンドライト | Alexandrite | BeAl2O4 | 直方晶系 | 黄緑色 | |
黄鉄鉱 | Pyrite | FeS2 | 立方晶系 | FeS2型構造 | 淡い真鍮色 |
孔雀石 | Malachite | Cu2(OH)2CO3 | 単斜晶系 | 緑色 | |
オリビン(かんらん石) | Olivine (Forsterite) |
(Mg,Fe)2SiO4 | 直方晶系 | オリーブ色 | |
白雲母 | Muscovite | KAl2(AlSi3O10)(OH,F)2 | 単斜晶系 | 無色 | |
黒雲母 | Biotite | K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH,F)2 | 単斜晶系 | 黒褐色 | |
リチア雲母 | Lepidolite | K(Li,Al)3(AlSi3O10)(OH,F)2 | 単斜晶系 | ピンク色 | |
カリ長石 (正長石) |
Feldspar | (K,Na,Ba)AlSi3O8 | 単斜晶系 | 無色 | |
パイロープ (苦ばんざくろ石) |
Pyrope | Mg3Al2(SiO4)3 | 立方晶系 | 赤色、ピンク色、無色 | |
アンドラダイト (灰鉄ざくろ石) |
Andradite | Ca3Fe2(SiO4)3 | 立方晶系 | 褐色、暗緑色 | |
グロッシュラー (灰ばんざくろ石) |
Grossular | Ca3Al2(SiO4)3 | 立方晶系 | 無色、緑色、ピンク色 | |
スペサルチン (満ばんざくろ石) |
Spessartine | Mn3Al2(SiO4)3 | 立方晶系 | 灰色、オレンジ色、褐色、赤色 | |
ウバロバイト (灰クロムざくろ石) |
Uvarovite | Ca3Cr2(SiO4)3 | 立方晶系 | 濃緑色 |
参考文献
1) 構造無機化学Ⅰ(第3版)、桐山良一、桐山秀子、共立出版、1979.
2) 構造無機化学Ⅱ(第3版)、桐山良一、桐山秀子、共立出版、1981.
3) 構造無機化学Ⅲ(第2版)、桐山良一、桐山秀子、共立出版、1978.
4) 図解 ファインセラミックスの結晶化学(第3版)、F.S.ガラッソー著、加藤誠軌、植松敬三訳、アグネ技術センター、2002.
5) 楽しい鉱物図鑑、堀 秀道、草思社、1992.
6) 楽しい鉱物図鑑2、堀 秀道、草思社、1997.
7) 実験化学講座(第4版)、第16巻 無機化合物、日本化学会編、丸善、1993.
8) 実験化学講座(第5版)、第23巻 無機化合物、日本化学会編、丸善、2005.
9) "Crystal Structures Vol. 1, Second Edition", W.G. Wyckoff,
Robert E. Krieger Publishing Company, 1963.
10) "Crystal Structures Vol. 2, Second Edition", W.G. Wyckoff, Interscience Publishers, 1964.
11) "Crystal Structures Vol. 3, Second Edition", W.G. Wyckoff, Interscience Publishers, 1965.
連絡先
国立研究開発法人 産業技術総合研究所 中部センター
極限機能材料研究部門 固体イオニクス材料グループ
〒463-8560 名古屋市守山区桜坂4-205
Eメール:M-webmaster_ifm-ri-ml*aist.go.jp(*を@に変更して送信下さい。)
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