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JP5267902B2 - Polyhedral crystal structure model - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyhedral crystal structure model, which is easy to assemble and allows intuitive understanding of the shape and geometric layout of a coordination polyhedron and a polyhedron cavity. <P>SOLUTION: The crystal structure model of zincblende structure, antifluorite structure or the like is assembled by packing, into a cubic-shaped transparent casing, a coordination polyhedron part 5 showing a coordination polyhedron of regular terahedral shape with each central position of four negative ions disposed to have a closest packing structure as an apex, a cavity polyhedron part 6 showing a cavity of regular tetrahedral shape with each central position of four negative ions as an apex, a cavity polyhedron part 8 showing a cavity of regular octahedral shape with each central position of six negative ions as an apex, and the like. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、結晶構造を直感的に理解するために用いられる多面体結晶構造模型に関する。   The present invention relates to a polyhedral crystal structure model used for intuitively understanding a crystal structure.

従来の結晶構造模型には、原子位置モデルと多面体モデルとがある。原子位置モデルは、いわゆる分子構造模型であり、原子又はイオンを表す部品と、原子間結合又はイオン間結合を表す部品とを接続することによって、結晶内における原子又はイオンの位置、結合腕の距離や方向を正確に表現できる。   Conventional crystal structure models include an atomic position model and a polyhedral model. The atomic position model is a so-called molecular structure model. By connecting a part representing an atom or an ion and a part representing an interatomic bond or an interionic bond, the position of the atom or ion in the crystal and the distance between the bonding arms. And can accurately represent directions.

例えば、セン亜鉛鉱型構造を示す原子位置モデル19では、図26に示すように、陰イオンを表す球状の部品19aと陽イオンを表す球状の部品19bとが棒状の接続部品19cによって接続されることで、単位格子(ユニットセル)が組み立てられる。また、逆ホタル石構造を示す原子位置モデル20では、図27に示すように、陰イオンを表す球状の部品20aと陽イオンを表す球状の部品20bとが棒状の接続部品20cによって接続されることで、単位格子が組み立てられる。しかしながら、原子位置モデルは、原子位置、結合腕の距離や方向の正確な表現には適しているが、配位多面体の形状、その幾何学的配置等を直感的に理解することは著しく困難である。   For example, in the atomic position model 19 indicating the zincblende structure, as shown in FIG. 26, a spherical component 19a representing an anion and a spherical component 19b representing a cation are connected by a rod-shaped connecting component 19c. Thus, a unit cell (unit cell) is assembled. Further, in the atomic position model 20 showing the inverted fluorite structure, as shown in FIG. 27, a spherical component 20a representing an anion and a spherical component 20b representing a cation are connected by a rod-shaped connecting component 20c. The unit cell is assembled. However, although the atomic position model is suitable for accurate representation of the atomic position and the distance and direction of the bonding arm, it is extremely difficult to intuitively understand the shape of the coordination polyhedron and its geometrical arrangement. is there.

一方、結晶構造を、陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子に配位して囲む陰イオン、陽イオン若しくは原子又は分子を頂点とする配位多面体の集合として捉え、かかる配位多面体を表す部品を組合わせることによって結晶構造を組み立てる多面体モデルがある。すなわち、多面体モデルは、配位多面体の幾何学的配置により結晶構造を表現するものである。多面体モデルにおいては、配位多面体の形状、その幾何学的配置等を直感的に理解することが容易である。しかし、多面体中のイオン間又は原子間の結合距離及び結合角を知ることは容易でない。また、多面体モデルにあっては、結晶構造模型として組み立てるためには、一般に、多面体をその稜線及び/又は頂点で接合する必要があり、多面体モデルの組み立ては実際上困難である。このため、多面体モデルでは、コンピューターグラフィックスが多用されている。しかし、コンピューターグラフィックス上の仮想模型である限り、具現された三次元構造を有する模型と異なり、配位多面体の幾何学的配置等を直感的に理解することは、依然、容易でない。   On the other hand, a crystal structure is regarded as a collection of coordination polyhedrons having an anion, cation, atom or molecule as a vertex coordinated with a cation, anion, atom or molecule, and a component representing such a coordination polyhedron is represented. There are polyhedral models that assemble crystal structures by combining them. That is, the polyhedron model represents the crystal structure by the geometric arrangement of the coordination polyhedron. In the polyhedron model, it is easy to intuitively understand the shape of the coordination polyhedron, its geometrical arrangement, and the like. However, it is not easy to know the bond distance and bond angle between ions or atoms in the polyhedron. Further, in the polyhedron model, in order to assemble as a crystal structure model, it is generally necessary to join the polyhedrons at the ridgelines and / or vertices, and it is practically difficult to assemble the polyhedron model. For this reason, computer graphics is frequently used in the polyhedral model. However, as long as it is a virtual model on computer graphics, it is still not easy to intuitively understand the geometrical arrangement of the coordination polyhedron, etc., unlike the model having the embodied three-dimensional structure.

また、多面体中のイオン間又は原子間の結合距離及び結合角を知ることが容易でないという欠点を改良した一種の多面体モデルとして、折り紙等で正八面体形状のスケルトン構造を作成し、その稜線及び/又は頂点で接合するモデルが知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなスケルトン構造を有する一種の多面体結晶構造モデルは、結晶構造の対称性等を実感的且つ系統的に理解するのに適している。しかし、稜線及び/又は頂点で接合するモデルである限り、模型としての組み立ては依然として容易でない。   In addition, as a kind of polyhedral model in which it is not easy to know the bond distance and bond angle between ions or atoms in a polyhedron, a regular octahedral skeleton structure is created by origami or the like, Or the model which joins at the vertex is known (for example, refer patent document 1). A kind of polyhedral crystal structure model having such a skeleton structure is suitable for understanding the symmetry of the crystal structure and the like systematically and systematically. However, as long as it is a model that joins at ridgelines and / or vertices, assembly as a model is still not easy.

特開平7−261657号公報JP-A-7-261657

すなわち、従来の多面体モデルでは、その組立てに稜線及び/又は頂点における接合が必要であり、配位多面体を表す部品を組み立てるのが非常に困難であり、結晶構造モデルの組み立てや組み替えに長時間が必要となる。また、複数の配位多面体間に空隙が形成される多面体空隙構造に至っては、その形状、幾何学的配置等を理解することは一層困難であった。多面体モデルのコンピュータグラフィックスを用いた場合でも、二次元の画面の表示から実際の結晶構造における配位多面体等の幾何学的配置を直感的に理解することは、具現した三次元多面体モデルと異なり、依然として容易でない。   That is, in the conventional polyhedral model, joining at the ridgeline and / or the vertex is necessary for the assembly, and it is very difficult to assemble the parts representing the coordination polyhedron, and it takes a long time to assemble and reassemble the crystal structure model. Necessary. In addition, it has been more difficult to understand the shape, geometrical arrangement, etc. of a polyhedral void structure in which voids are formed between a plurality of coordination polyhedrons. Even when using computer graphics of a polyhedral model, it is different from the embodied 3D polyhedron model to intuitively understand the geometrical arrangement such as the coordination polyhedron in the actual crystal structure from the display of the two-dimensional screen. Still not easy.

そこで、本発明の目的は、容易に組み立てることができると共に、配位多面体に加えて、多面体空隙の形状、幾何学的配置も直感的に理解できる多面体結晶構造模型を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a polyhedral crystal structure model that can be easily assembled and can intuitively understand the shape and geometric arrangement of the polyhedral voids in addition to the coordination polyhedron.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

本発明の多面体結晶構造模型は、多面体形状であって、全ての頂点に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が設けられ、且つ、内部に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を示す標識が外部から識別可能に設けられており、配位多面体を表す複数の配位多面体部品と、多面体形状であって、全ての頂点に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が設けられ、且つ、内部に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を示す標識が存在しない少なくとも1つ以上の空隙多面体部品とを備え、前記複数の配位多面体部品のうちの少なくとも1つの配位多面体部品に対して前記空隙多面体部品が面接触した状態で配置されることを特徴としている。 The polyhedral crystal structure model of the present invention has a polyhedral shape, all vertices are provided with a label representing a cation, an anion, an atom, or a molecule , and a cation, an anion, an atom, or a molecule is shown inside. A label is provided so as to be identifiable from the outside , a plurality of coordination polyhedron parts representing a coordination polyhedron, and a polyhedron shape, each of which has a label representing a cation, an anion, an atom or a molecule. And at least one void polyhedron part having no label indicating a cation, an anion, an atom or a molecule inside, and at least one coordination polyhedron part of the plurality of coordination polyhedron parts On the other hand, the air gap polyhedron component is arranged in a surface contact state .

この構成によると、配位多面体を表す配位多面体部品と、複数の配位多面体間に形成される本来は目視できない多面体空隙を表す空隙多面体部品を用いることによって、結晶構造の多面体モデル型模型を容易に組み立てることができる。これは、配位多面体部品の組立てにおいて、その稜線及び/又は頂点で接合する必要がなく、空隙多面体部品を介した面接合により容易にすることができるためである。また、配位多面体部品及び空隙多面体部品を用いて多面体結晶構造模型を組み立てることや、その多面体結晶構造模型を観察することによって、配位多面体及び多面体空隙の形状、幾何学的配置を直感的に理解することができる。さらに、いくつかの部品の組み合わせによって種々の多面体結晶構造模型ができる。このため、いくつかの部品を組み合わせた1つの部品キットによる、複数の結晶構造のモデル化が可能であり、別結晶構造間の組み替えも容易である。
また、配位多面体部品は、その内部に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が外部から識別可能に設けられているため、配位多面体に内在する陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子の配置が容易に理解でき、配位多面体部品と空隙多面体部品とを容易に見分けることができるので、結晶構造がより理解し易くなる。
また、配位多面体部品及び空隙多面体部品は、全ての頂点に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が設けられているため、多面体結晶構造における配位多面体及び空隙多面体の各頂点に配置された陰イオン、陽イオン若しくは原子又は分子の配置がより認識し易くなる。また、配位多面体に内在する陽イオン、陰イオン若くは原子又は分子と配位多面体の各頂点に位置する陰イオン、陽イオン若しくは原子又は分子との間の結合距離及び結合角が容易に理解できる。
According to this configuration, a polyhedral model type model of a crystal structure can be obtained by using a coordination polyhedron part representing a coordination polyhedron and a void polyhedron part representing a polyhedral void formed between a plurality of coordination polyhedrons, which is not originally visible. Can be easily assembled. This is because it is not necessary to join at the ridgeline and / or apex in the assembly of the coordinated polyhedron part, and it can be facilitated by surface joining via the void polyhedron part. In addition, by assembling a polyhedral crystal structure model using coordination polyhedron parts and void polyhedron parts, and by observing the polyhedron crystal structure model, the shape and geometric arrangement of the coordination polyhedron and polyhedron gap can be intuitively determined. I can understand. Furthermore, various polyhedral crystal structure models can be formed by combining several parts. For this reason, it is possible to model a plurality of crystal structures by one component kit in which several components are combined, and it is easy to rearrange between different crystal structures.
In addition, since the coordination polyhedron component is provided with a label representing a cation, anion, atom, or molecule from the outside so as to be identifiable from the outside, the cation, anion, atom, or molecule present in the coordination polyhedron Can be easily understood, and the coordination polyhedral part and the void polyhedral part can be easily distinguished, so that the crystal structure can be more easily understood.
In addition, coordination polyhedron parts and void polyhedron parts are arranged at each vertex of the coordination polyhedron and void polyhedron in the polyhedral crystal structure because labels representing cations, anions, atoms or molecules are provided at all vertices. The arrangement of the formed anion, cation or atom or molecule becomes easier to recognize. In addition, it is easy to understand the bond distance and bond angle between a cation, anion, or atom or molecule inherent in the coordination polyhedron, and the anion, cation, atom or molecule located at each vertex of the coordination polyhedron. it can.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品及び前記空隙多面体部品は、それぞれ、正四面体及び/又は正八面体の形状を有していてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the coordination polyhedral component and the void polyhedral component may each have a regular tetrahedral and / or regular octahedral shape.

この構成によると、正四面体形状及び正八面体形状を有する配位多面体部品及び空隙多面体部品で多くの多面体結晶構造における配位多面体及びその周囲の多面体空隙を適正に表すことができる。なお、配位多面体部品及び空隙多面体部品は、それぞれ、正多面体である必要は必ずしもないが、複数の結晶構造模型の組み立てを想定する場合や当該部品のキット化にあっては、共通部品として用いるため、正多面体であることが望ましい。   According to this configuration, the coordination polyhedron part and the void polyhedron part having a regular tetrahedron shape and a regular octahedron shape can appropriately represent the coordination polyhedron in many polyhedral crystal structures and the surrounding polyhedron voids. Note that each of the coordination polyhedron part and the void polyhedron part is not necessarily a regular polyhedron, but is used as a common part when a plurality of crystal structure models are assumed to be assembled or when the parts are made into a kit. Therefore, a regular polyhedron is desirable.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記空隙多面体部品は透明の部材で形成されていてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the void polyhedral component may be formed of a transparent member.

この構成によると、空隙多面体の形状及び幾何学的配置に加えて、透明の空隙多面体部品の奥側に配置された配位多面体部品が見えるようになるので、配位多面体と多面体空隙との位置関係等を直感的に理解し易くなる。   According to this configuration, in addition to the shape and geometrical arrangement of the gap polyhedron, the coordination polyhedron part placed behind the transparent gap polyhedron part can be seen, so the position of the coordination polyhedron and the polyhedron gap It becomes easy to understand the relationship etc. intuitively.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品は透明の部材で形成されていてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the coordination polyhedral component may be formed of a transparent member.

この構成によると、透明の配位多面体部品の奥側に配置された空隙多面体部品が見えるようになるので、配位多面体と多面体空隙との位置関係等を直感的により理解し易くなる。   According to this configuration, since the void polyhedron part arranged behind the transparent coordination polyhedron part can be seen, it becomes easier to intuitively understand the positional relationship between the coordination polyhedron and the polyhedron gap.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品と前記空隙多面体部品とは互いに異なる色または互いに異なる模様を有していてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the coordination polyhedral component and the void polyhedral component may have different colors or different patterns.

この構成によると、配位多面体部品と空隙多面体部品とを容易に見分けることができるので、結晶構造がより理解し易くなる。   According to this configuration, the coordinate polyhedron part and the void polyhedron part can be easily distinguished, so that the crystal structure is more easily understood.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記空隙多面体部品は互いに異なる色または互いに異なる模様のものを含んでいてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the void polyhedral component may include different colors or patterns different from each other.

この構成によると、形状、配置の異なる空隙多面体部品どうしを色または模様で識別できるようになるので、例えば互いに異なる形状の空隙多面体部品や、互いに空間的配置の異なる空隙多面体部品を容易に見分けることができる。従って、結晶構造がより理解し易くなる。   According to this configuration, gap polyhedron parts having different shapes and arrangements can be distinguished from each other by color or pattern. For example, gap polyhedron parts having different shapes or gap polyhedron parts having different spatial arrangements can be easily distinguished. Can do. Therefore, it becomes easier to understand the crystal structure.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品は互いに異なる色または互いに異なる模様のものを含んでいてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the coordination polyhedral component may include a different color or a different pattern.

この構成によると、配位多面体部品どうしを色または模様で識別できるようになるので、例えば、内在するイオン、原子又は分子が互いに異なる配位多面体部品、互いに異なる形状の配位多面体部品、又は互いに空間的配置が異なる配位多面体部品を容易に見分けることができる。従って、結晶構造がより理解し易くなる。   According to this configuration, the coordination polyhedron parts can be distinguished from each other by color or pattern. For example, the coordinating polyhedron parts having different ions, atoms or molecules from each other, the coordination polyhedron parts having different shapes, or the mutual Coordination polyhedron parts having different spatial arrangements can be easily distinguished. Therefore, it becomes easier to understand the crystal structure.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記複数の配位多面体部品及び前記少なくとも1つ以上の空隙多面体部品を内部に装填可能であって且つ透明の部材で形成された筐体を備えていてもよい。 In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the plurality of coordination polyhedron parts and the at least one void polyhedron part can be loaded therein and provided with a housing formed of a transparent member. Good.

この構成によると、配位多面体部品と空隙多面体部品とを連結又は接着等の接合をすることなく、それらを透明な筐体内に装填することで、安定した多面体結晶構造模型を組み立てることができ、装填した状態で観察できる。すなわち、結晶構造の部分モデルとして、筐体内において容易に多面体結晶構造模型を組み立てることができる。   According to this configuration, a stable polyhedral crystal structure model can be assembled by loading them in a transparent housing without connecting or bonding the coordination polyhedral component and the void polyhedral component, It can be observed in the loaded state. That is, as a partial model of the crystal structure, a polyhedral crystal structure model can be easily assembled in the housing.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記筐体は立方体形状または正六角柱形状であってもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the casing may have a cubic shape or a regular hexagonal prism shape.

この構成によると、立方最密充填構造や六方最密充填構造に基づく結晶構造の部分モデルを容易に組み立てることができる。例えば、立方体形状の筐体を用いることで、容易に立方最密充填構造に基づく単位格子モデルを組み立てることができる。   According to this configuration, a partial model of a crystal structure based on a cubic close-packed structure or a hexagonal close-packed structure can be easily assembled. For example, by using a cubic housing, a unit cell model based on a cubic close-packed structure can be easily assembled.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品又は前記空隙多面体部品を分割した部品を含んでいてもよい。   The polyhedral crystal structure model of the present invention may include a component obtained by dividing the coordination polyhedral component or the void polyhedral component.

この構成によると、筺体の内壁と装填した配位多面体部品及び空隙多面体部品の間にすき間が形成される場合であっても、すき間の全部又は一部を充填する分割部品を併用することで、多面体結晶構造模型の組み立てが容易になると共に、より安定した多面体結晶構造模型を組み立てることができる。   According to this configuration, even when a gap is formed between the inner wall of the housing and the loaded coordination polyhedron part and the gap polyhedron part, by using a divided part that fills all or part of the gap, The polyhedral crystal structure model can be easily assembled, and a more stable polyhedral crystal structure model can be assembled.

本発明の多面体結晶構造模型においては、前記配位多面体部品及び前記空隙多面体部品は互いに面接触した状態で連結するための連結機構を有していてもよい。   In the polyhedral crystal structure model of the present invention, the coordination polyhedral component and the void polyhedral component may have a coupling mechanism for coupling in a state of surface contact with each other.

この構成によると、上述した筺体を用いることなく、配位多面体部品と空隙多面体部品とを連結することによって、安定した多面体結晶構造模型を容易に組み立てることができる。また、接着による接合と異なり、結晶構造模型として、異なる結晶構造模型間の組み替えが容易である。   According to this configuration, a stable polyhedral crystal structure model can be easily assembled by connecting the coordination polyhedral component and the void polyhedral component without using the above-described casing. Further, unlike bonding by bonding, as a crystal structure model, recombination between different crystal structure models is easy.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、具体的実施例に先立ち、本発明の実施の形態に係る結晶構造模型により組み立てられるイオン性結晶構造の例について説明する。一般に、最密充填の概念を用いると、多面体結晶構造模型の対象となる多くのイオン性結晶の構造が記述できる。図1は、3次元空間における最密充填構造を説明する模式図である。図2は、立方最密充填構造における正四面体間隙及び正八面体間隙を説明する図である。図3は、六方最密充填構造における正四面体間隙及び正八面体間隙を説明する図である。   First, prior to specific examples, an example of an ionic crystal structure assembled by a crystal structure model according to an embodiment of the present invention will be described. In general, when the concept of close-packing is used, the structures of many ionic crystals that are the object of a polyhedral crystal structure model can be described. FIG. 1 is a schematic diagram for explaining a close-packed structure in a three-dimensional space. FIG. 2 is a diagram illustrating a regular tetrahedral gap and a regular octahedral gap in a cubic close-packed structure. FIG. 3 is a diagram illustrating a regular tetrahedral gap and a regular octahedral gap in a hexagonal close-packed structure.

3次元空間における最密充填構造には、図1(a)に示す立方最密充填構造と、図1(b)に示す六方最密充填構造とがある。立方最密充填構造及び六方最密充填構造は、それぞれ、2次元平面での最密充填層が密に積層されて構成される。図1では各イオンを球とみなして図示されている。立方最密充填構造では、2層目(B層)の球は1層目(A層)の3つの球によって形成される窪みに収まるように積層されると共に、3層目(C層)の球は、B層の3つの球によって形成される窪みのうちA層の球の真上と異なる位置の窪みに収まるように積層される。一方、六方最密充填構造では、2層目(B層)の球は1層目(A層)の3つの球によって形成される窪みに収まるように積層されると共に、3層目の球は、B層の3つの球によって形成される窪みのうちA層の球の真上と同じ位置の窪みに収まるように積層される。   The close-packed structure in the three-dimensional space includes a cubic close-packed structure shown in FIG. 1A and a hexagonal close-packed structure shown in FIG. Each of the cubic close-packed structure and the hexagonal close-packed structure is configured by closely stacking close-packed layers in a two-dimensional plane. In FIG. 1, each ion is illustrated as a sphere. In the cubic close-packed structure, the spheres of the second layer (B layer) are stacked so as to fit in the recess formed by the three spheres of the first layer (A layer), and the third layer (C layer) The spheres are stacked so as to fit in a dent of a position different from the sphere of the A layer among the dents formed by the three spheres of the B layer. On the other hand, in the hexagonal close-packed structure, the spheres in the second layer (B layer) are stacked so as to fit in the depression formed by the three spheres in the first layer (A layer), and the spheres in the third layer are , Of the dents formed by the three spheres of the B layer, are stacked so as to fit in the dent at the same position as the sphere of the A layer.

上記の立方最密充填構造及び六方最密充填構造には、それぞれ、正四面体間隙(4面体サイト)と正八面体間隙(8面体サイト)とが存在する。そして、一般には、陰イオンは陽イオンより大きいため、多くのイオン性結晶は、陰イオンが最密充填配列し、その間隙に陽イオンが入った構造とみなすことができる。すなわち、これらのイオン性結晶における正四面体間隙とは、最密充填構造中の4つの陰イオンの各中心位置を頂点として存在する正四面体形状の間隙であり、正八面体間隙とは、最密充填構造中の6つの陰イオンの各中心位置を頂点として存在する正八面体形状の間隙である。図2及び図3では、陰イオンの中心位置が丸印で図示されている。立方最密充填構造では、図2(a)に示すように、例えば、正四面体間隙1は、4つの陰イオンの中心位置1a〜1dを頂点とする正四面体形状の間隙であり、例えば、正八面体間隙2は、図2(b)に示すように、6つの陰イオンの中心位置2a〜2fを頂点とする正八面体形状の間隙である。また、六方最密充填構造では、図3(a)に示すように、例えば、正四面体間隙3は、4つの陰イオンの中心位置3a〜3dを頂点とする正四面体形状の間隙であり、例えば、正八面体間隙4は、6つの陰イオンの中心位置4a〜4fを頂点とする正八面体形状の間隙である。   In the cubic close-packed structure and the hexagonal close-packed structure, there are a regular tetrahedral gap (tetrahedral site) and a regular octahedral gap (octahedral site), respectively. In general, since the anion is larger than the cation, many ionic crystals can be regarded as a structure in which the anion is closely packed and the cation is contained in the gap. That is, the regular tetrahedral gap in these ionic crystals is a regular tetrahedral gap that exists at the center of each of the four anions in the close-packed structure. It is a regular octahedron-shaped gap existing at the center of each of the six anions in the close-packed structure. 2 and 3, the center position of the anion is shown by a circle. In the cubic close-packed structure, as shown in FIG. 2A, for example, the regular tetrahedral gap 1 is a regular tetrahedral-shaped gap having the center positions 1a to 1d of four anions as vertices. As shown in FIG. 2B, the regular octahedral gap 2 is a regular octahedral shape gap having the center positions 2 a to 2 f of six anions as apexes. Further, in the hexagonal close-packed structure, as shown in FIG. 3A, for example, the regular tetrahedral gap 3 is a regular tetrahedral gap having apexes at the center positions 3a to 3d of four anions. For example, the regular octahedron gap 4 is a regular octahedron-shaped gap having apexes at the center positions 4a to 4f of six anions.

そして、最密充填構造となるように配置された陰イオン間に正四面体間隙又は正八面体間隙が形成される一般的なイオン性結晶構造にあっては、それぞれの間隙の一部又は全部に陽イオンが内在することになる。その結果、陽イオンが内在した間隙が配位多面体となり、陽イオンが内在しない間隙が配位多面体間の空隙を構成する空隙多面体となる。すなわち、陰イオンが最密充填構造となるイオン性結晶構造にあっては、正四面体又は正八面体の配位多面体及び空隙多面体で結晶構造をその空隙構造を含めて表現できる。なお、陽イオンが最密充填構造となるイオン性結晶構造にあっても、同様の表現が可能である。   In a general ionic crystal structure in which a regular tetrahedral gap or a regular octahedral gap is formed between anions arranged to form a close-packed structure, a part or all of each gap is formed. Cations are inherent. As a result, the gap in which the cation is present becomes a coordination polyhedron, and the gap in which the cation is not present becomes a void polyhedron that forms a gap between the coordination polyhedrons. That is, in an ionic crystal structure in which anions have a close-packed structure, the crystal structure can be expressed by including a tetrahedral or octahedral coordination polyhedron and a void polyhedron including the void structure. A similar expression is possible even in an ionic crystal structure in which cations have a close-packed structure.

以下、本発明の実施の形態に係る結晶構造模型を組み立てるための部品の例について、図4及び図5を参照して説明する。図4は、本発明の実施の形態に係る結晶構造模型を組み立てるための部品である配位多面体部品、空隙多面体部品等の例の外観斜視図である。図5は、本発明の実施の形態に係る結晶構造模型を組み立てるための部品である筐体の例の外観斜視図である。   Hereinafter, examples of parts for assembling the crystal structure model according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is an external perspective view of an example of a coordinate polyhedron part, a void polyhedron part, etc., which are parts for assembling the crystal structure model according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is an external perspective view of an example of a housing that is a part for assembling the crystal structure model according to the embodiment of the present invention.

本発明に係る結晶構造模型は、陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子が内在する配位多面体と、それらの配位多面体間に形成される多面体空隙を含む結晶構造を示すためのものであり、複数の部品によって組み立てられる。ここで、複数の部品の例としては、図4及び図5に示すように、正四面体形状を有する配位多面体部品5、同じく正四面体形状を有する空隙多面体部品6、正八面体形状を有する配位多面体部品7、同じく正八面体形状を有する空隙多面体部品8、空隙多面体部品8の一部分である分割空隙多面体部品9、及び、これらを内部に装填可能な立方体形状の筐体10や六角柱形状の筐体11等が用いられる。   The crystal structure model according to the present invention is for showing a crystal structure including a coordination polyhedron in which a cation, an anion, an atom or a molecule exists, and a polyhedral void formed between the coordination polyhedron, Assembled by several parts. Here, as an example of a plurality of parts, as shown in FIGS. 4 and 5, a coordination polyhedron part 5 having a regular tetrahedron shape, a void polyhedron part 6 having a regular tetrahedron shape, and a regular octahedron shape are included. Coordinated polyhedron part 7, void polyhedron part 8 having a regular octahedron shape, split void polyhedron part 9 which is a part of gap polyhedron part 8, and cubic housing 10 or hexagonal prism shape which can be loaded inside The housing 11 or the like is used.

以下の各部品の説明では、配位多面体部品が、陽イオンを内在し、陰イオンを配位した配位多面体を示し、空隙多面体部品は、その配位多面体間に形成される多面体空隙を示すものとして説明するが、配位多面体部品が、陰イオンに配位した陽イオンから構成される配位多面体を示す場合は陽イオンと陰イオンとを示す標識の位置関係が反対になり、原子若しくは分子が内在しそれらに配位した原子若くは分子から構成される配位多面体を示す場合は陽イオン及び陰イオンを示す標識が配置された位置に原子若しくは分子を示す標識が配置されることになる。   In the following description of each part, the coordination polyhedron part indicates a coordination polyhedron containing cations and anions, and the void polyhedron part indicates a polyhedral void formed between the coordination polyhedrons. Although explained as a thing, when the coordination polyhedron part shows a coordination polyhedron composed of a cation coordinated to an anion, the positional relationship of the label indicating the cation and the anion is opposite, and the atom or In the case of a coordinated polyhedron composed of molecules or molecules that are intrinsic and coordinated to them, a label indicating an atom or molecule is disposed at a position where a label indicating a cation and an anion is disposed. Become.

配位多面体部品5は、4つの陰イオンの各中心位置を頂点5aとする正四面体形状を有し、かつ陽イオンを内部に含む配位多面体を表す部品である。配位多面体部品5は4つの面5bを有しており、それらは正三角形状である。また、配位多面体部品5の内部には陽イオンを示す標識となる部材5cが設けられている。   The coordination polyhedron part 5 is a part representing a coordination polyhedron having a regular tetrahedron shape with the center positions of four anions as apexes 5a and containing cations therein. The coordination polyhedron part 5 has four faces 5b, which are equilateral triangles. In addition, a member 5 c serving as a marker indicating a cation is provided inside the coordination polyhedral component 5.

空隙多面体部品6は、4つの陰イオンの各中心位置を頂点6aとする正四面体形状を有しており、陽イオンを内部に含まない空隙を表す部品である。空隙多面体部品6は4つの面6bを有しており、それらは正三角形状である。また、空隙多面体部品6の大きさは、配位多面体部品5の大きさと同じである。   The void polyhedron part 6 has a regular tetrahedron shape with the center positions of four anions as apexes 6a, and is a part representing a void that does not contain cations therein. The void polyhedron part 6 has four faces 6b, which are equilateral triangles. The size of the gap polyhedron component 6 is the same as the size of the coordination polyhedron component 5.

配位多面体部品7は、6つの陰イオンの各中心位置を頂点7aとする正八面体形状を有し、かつ陽イオンを内部に含む配位多面体を表す部品である。配位多面体部品7は8つの面7bを有しており、それらは正三角形状である。また、配位多面体部品7の内部には陽イオンを示す標識となる部材7cが設けられている。   The coordination polyhedron part 7 is a part representing a coordination polyhedron having a regular octahedron shape with the center positions of six anions as apexes 7a and containing cations therein. The coordination polyhedron part 7 has eight faces 7b, which are equilateral triangles. In addition, a member 7 c serving as a marker indicating a cation is provided inside the coordination polyhedral component 7.

空隙多面体部品8は、6つの陰イオンの各中心位置を頂点8aとする正八面体形状を有しており、陽イオンを内部に含まない空隙を表す部品である。空隙多面体部品8は8つの面8bを有しており、それらは正三角形状である。また、空隙多面体部品8の大きさは、配位多面体部品7の大きさと同じである。   The void polyhedron part 8 has a regular octahedron shape with the center position of each of the six anions as apexes 8a, and is a part representing a void that does not contain cations therein. The void polyhedron component 8 has eight faces 8b, which are equilateral triangles. The size of the void polyhedron component 8 is the same as the size of the coordination polyhedron component 7.

分割空隙多面体部品9は、正八面体形状を有する空隙多面体部品8の4分の1に対応しており、4つの陰イオンの各中心位置を頂点9aとする四面体形状の部品である。分割空隙多面体部品9は、4つの面を有しており、そのうちの2つの面9bは正三角形状であり、残りの2つの面9cは二等辺三角形状である。   The divided void polyhedron part 9 corresponds to a quarter of the void polyhedron part 8 having a regular octahedron shape, and is a tetrahedron shaped part with the center positions of four anions as apexes 9a. The divided void polyhedron component 9 has four surfaces, of which two surfaces 9b have an equilateral triangle shape, and the remaining two surfaces 9c have an isosceles triangle shape.

ここで、配位多面体部品5、空隙多面体部品6、配位多面体部品7、空隙多面体部品8及び分割空隙多面体部品9のそれぞれの面5b、6b、7b、8b、9bは、合同になっている(同一形状で同じ面積である)。   Here, the respective surfaces 5b, 6b, 7b, 8b, 9b of the coordination polyhedron part 5, the gap polyhedron part 6, the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8, and the divided gap polyhedron part 9 are congruent. (Same shape and same area).

ここで、配位多面体部品5の面5bは透明の板状部材で形成されており、その板状部材は桃色に着色されている。空隙多面体部品6の面6bは透明の板状部材で形成されており、その板状部材は黄色に着色されている。配位多面体部品7の面7bは透明の板状部材で形成されており、その板状部材は青色に着色されている。空隙多面体部品8の面8b及び分割空隙多面体部品9の面9b、9cは透明の板状部材で形成されており、その板状部材は着色されていない(無色である)。また、配位多面体部品5の内部の陽イオンを示す標識となる部材5c、配位多面体部品7の内部の陽イオンを示す標識となる部材7cは黒色に着色されている。また、配位多面体部品5、空隙多面体部品6、配位多面体部品7、空隙多面体部品8、分割空隙多面体部品9のそれぞれの面5b、6b、7b、8b、9b、9cの各頂点近傍は陰イオンの標識となるように赤色に着色されている。   Here, the surface 5b of the coordinated polyhedral component 5 is formed of a transparent plate-like member, and the plate-like member is colored pink. The surface 6b of the gap polyhedron component 6 is formed of a transparent plate-like member, and the plate-like member is colored yellow. The surface 7b of the coordination polyhedral component 7 is formed of a transparent plate-like member, and the plate-like member is colored blue. The surface 8b of the void polyhedron component 8 and the surfaces 9b and 9c of the divided void polyhedron component 9 are formed of transparent plate-like members, and the plate-like members are not colored (colorless). Further, the member 5c serving as a label indicating the cation inside the coordination polyhedral component 5 and the member 7c serving as the label indicating the cation inside the coordination polyhedral component 7 are colored black. Further, the vicinity of each apex of each surface 5b, 6b, 7b, 8b, 9b, 9c of the coordination polyhedron part 5, the gap polyhedron part 6, the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8, and the divided gap polyhedron part 9 is hidden. It is colored red so as to be an ion label.

筐体10は、立方体形状の中空の本体部10aと、蓋部10bとを有している。筐体10は、配位多面体部品5、空隙多面体部品6、配位多面体部品7、空隙多面体部品8、及び分割空隙多面体部品9等を装填するためのものである。筐体11は、六角柱形状の中空の本体部11aと、蓋部11bとを有しており、筐体10と同様に、配位多面体部品5などを装填するためのものである。ここで、筐体10及び筐体11は、透明の部材で形成されているので、その内部に装填された配位多面体部品5などを外部から確認することができる。そして、筐体10は、例えば立方最密充填構造を有する単位格子の多面体結晶構造模型に用いることができ、筐体11は、例えば六方最密充填構造に基づく結晶の部分構造を示す多面体結晶構造模型に用いることができる。   The housing 10 has a cubic hollow main body portion 10a and a lid portion 10b. The housing 10 is for loading the coordination polyhedron part 5, the gap polyhedron part 6, the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8, the divided gap polyhedron part 9, and the like. The housing 11 has a hexagonal column-shaped hollow main body portion 11a and a lid portion 11b, and is used for loading the coordinated polyhedral component 5 and the like in the same manner as the housing 10. Here, since the housing | casing 10 and the housing | casing 11 are formed with the transparent member, the coordination polyhedral component 5 etc. with which it was loaded can be confirmed from the outside. The housing 10 can be used, for example, in a unit cell polyhedral crystal structure model having a cubic close-packed structure, and the housing 11 has a polyhedral crystal structure showing a partial structure of a crystal based on a hexagonal close-packed structure, for example. Can be used for models.

次に、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順について、図面を参照して説明する。図6は、セン亜鉛鉱型構造を示す図である。図7〜12は、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図であり、図13は、セン亜鉛鉱型構造の多面体モデル型の結晶構造模型の外観斜視図である。なお、図7〜図12では、陰イオンを示す標識となる着色の図示は省略する。   Next, the procedure for assembling the crystal structure model of the zincblende structure will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a diagram showing a zinc-blende structure. 7-12 is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a senzincite type structure, and FIG. 13 is an external perspective view of the polyhedron model type crystal structure model of a senzincite type structure. In addition, in FIG. 7 to FIG. 12, the illustration of coloring that serves as a label indicating an anion is omitted.

図6に示す結晶構造12は、セン亜鉛鉱型構造の単位格子であって、陰イオンの中心位置12aと陽イオンの中心位置12bとの位置関係が図示されており、立方最密充填構造となるように配置された複数の陰イオンと、陰イオン間に配置された陽イオンとを有していることを示している。   The crystal structure 12 shown in FIG. 6 is a unit cell of a gallium ore structure, in which the positional relationship between the center position 12a of the anion and the center position 12b of the cation is illustrated. It has shown that it has the some anion arrange | positioned so that it may become, and the cation arrange | positioned between anions.

セン亜鉛鉱型構造の結晶構造12では、その中央には8面体形状の空隙があり、8面体形状の空隙の上方には2つの配位四面体及び2つの4面体形状の空隙があり、8面体形状の空隙の下方にも2つの配位四面体及び2つの4面体形状の空隙がある。そして、8面体形状の空隙の上方の2つの配位四面体は、8面体形状の空隙の下方の2つの配位四面体の真上と異なる位置に配置されている。ここで、セン亜鉛鉱型構造を示す図6及び図26の原子位置モデル19に基づいて結晶構造を理解しようとしても、上記の8面体形状の空隙、8面体形状の空隙の上方の2つの配位四面体及び2つの4面体形状の空隙、8面体形状の空隙の下方の2つの配位四面体及び2つの4面体形状の空隙の存在、幾何学的配置等を直感的に理解するのは困難である。   In the crystal structure 12 of the senzincite structure, there is an octahedral void at the center, and there are two coordination tetrahedrons and two tetrahedral voids above the octahedral voids. There are also two coordination tetrahedrons and two tetrahedron-shaped voids below the plane-shaped voids. The two coordination tetrahedrons above the octahedral-shaped gap are arranged at positions different from the two coordination tetrahedrons below the octahedral-shaped gap. Here, even if an attempt is made to understand the crystal structure based on the atomic position model 19 of FIGS. 6 and 26 showing the senzincite structure, the two arrangements above the octahedral-shaped void and the octahedral-shaped void are described. Intuitively understand the existence, geometrical arrangement, etc. of the tetrahedral and two tetrahedral gaps, the two coordination tetrahedrons and the two tetrahedral voids below the octahedral gap Have difficulty.

そこで、後述する手順にしたがって、配位多面体部品5、空隙多面体部品6、配位多面体部品7、空隙多面体部品8などを用いて、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造12に対応した結晶構造模型13(図13参照)を組み立てることで、上記の8面体形状の空隙、4つの配位四面体及び4つの4面体形状の空隙の存在と位置関係等を直感的に理解することができる。さらに、組み立てられた結晶構造模型13を観察することによっても、結晶構造を容易に理解することができる。   Therefore, according to the procedure described later, the crystal structure model 13 corresponding to the crystal structure 12 of the zinc-blende structure using the coordination polyhedral component 5, the void polyhedral component 6, the coordination polyhedral component 7, the void polyhedral component 8, and the like. By assembling (see FIG. 13), it is possible to intuitively understand the existence and positional relationship of the above octahedral voids, four coordination tetrahedrons, and four tetrahedral voids. Furthermore, the crystal structure can be easily understood by observing the assembled crystal structure model 13.

セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型13を組み立てる際には、まず、図7に示すように、4つの分割空隙多面体部品9が筐体10内に装填される。このとき、4つの分割空隙多面体部品9は、それらの面9cの一方が筐体10の底面と接触すると共に、それらの面9cの他方が筐体10の側面と接触するように配置される。   When assembling the crystal structure model 13 of the senzincite structure, first, as shown in FIG. 7, the four divided void polyhedron parts 9 are loaded into the housing 10. At this time, the four divided gap polyhedral components 9 are arranged such that one of the surfaces 9 c comes into contact with the bottom surface of the housing 10 and the other of the surfaces 9 c comes into contact with the side surface of the housing 10.

引き続き、2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6が筐体10内に装填される。ここで、2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6は、それぞれ、先に筐体10内に装填された4つの分割空隙多面体部品9間に形成された窪みに嵌合するように交互に配置される。このとき、配位多面体部品5の2つの面5bは、隣り合う2つの分割空隙多面体部品9の面9bと面接触すると共に、空隙多面体部品6の2つの面6bは、隣り合う2つの分割空隙多面体部品9の面9bと面接触するようになる。すると、図8に示すように、2つの配位多面体部品5と2つの空隙多面体部品6との間には、上方に開口した窪みが形成されるようになる。この窪みは、正八面体形状の2分の1に対応した形状を有している。   Subsequently, two coordination polyhedral parts 5 and two gap polyhedral parts 6 are loaded into the housing 10. Here, the two coordination polyhedron parts 5 and the two gap polyhedron parts 6 are respectively fitted in the recesses formed between the four divided gap polyhedron parts 9 previously loaded in the housing 10. Alternatingly arranged. At this time, the two surfaces 5b of the coordinating polyhedral component 5 are in surface contact with the surfaces 9b of the two adjacent divided void polyhedral components 9, and the two surfaces 6b of the void polyhedral component 6 are two adjacent divided spaces. It comes into surface contact with the surface 9 b of the polyhedral component 9. Then, as shown in FIG. 8, a recess opened upward is formed between the two coordination polyhedral components 5 and the two gap polyhedral components 6. This dent has a shape corresponding to one half of the regular octahedron shape.

次に、1つの空隙多面体部品8が、図9に示すように、筐体10内に装填される。ここで、空隙多面体部品8は、先に筐体10内に装填された2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6によって形成された窪みに嵌合するように配置される。すると、窪みの形状は空隙多面体部品8の2分の1に対応した形状を有していることから、図10に示すように、空隙多面体部品8の下半分が窪みに嵌合されることになる。このとき、空隙多面体部品8の下半分の4つの面8bは、窪みを形成する2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6のそれぞれの面5b、6bと接触する。   Next, one gap polyhedron component 8 is loaded into the housing 10 as shown in FIG. Here, the gap polyhedron part 8 is disposed so as to fit into a recess formed by the two coordination polyhedron parts 5 and the two gap polyhedron parts 6 previously loaded in the housing 10. Then, since the shape of the depression has a shape corresponding to one half of the gap polyhedral part 8, the lower half of the gap polyhedral part 8 is fitted into the depression as shown in FIG. Become. At this time, the four lower surfaces 8b of the gap polyhedron part 8 are in contact with the respective surfaces 5b and 6b of the two coordination polyhedron parts 5 and the two gap polyhedron parts 6 forming the recesses.

次に、図11に示すように、4つの分割空隙多面体部品9が筐体10内に装填される。このとき、4つの分割空隙多面体部品9は、それらの面9cが筐体10の隣り合う側面とそれぞれ接触するように配置される。引き続き、2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6が、図12に示すように、筐体10内に装填される。ここで、2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6は、それぞれ、先に筐体10内に装填された1つの空隙多面体部品8と4つの分割空隙多面体部品9との間に形成された窪みに嵌合するように交互に配置される。このとき、配位多面体部品5の2つの面5bは、空隙多面体部品8の上半分の4つの面8bと分割空隙多面体部品9の面9bとにそれぞれ面接触する。   Next, as shown in FIG. 11, four divided gap polyhedral components 9 are loaded into the housing 10. At this time, the four divided gap polyhedral components 9 are arranged such that their surfaces 9 c come into contact with adjacent side surfaces of the housing 10. Subsequently, the two coordination polyhedral parts 5 and the two gap polyhedral parts 6 are loaded into the housing 10 as shown in FIG. Here, the two coordination polyhedron parts 5 and the two gap polyhedron parts 6 are respectively formed between one gap polyhedron part 8 and four divided gap polyhedron parts 9 previously loaded in the housing 10. It arrange | positions alternately so that it may fit in the hollow made. At this time, the two surfaces 5 b of the coordination polyhedron component 5 are in surface contact with the four upper surfaces 8 b of the air gap polyhedron component 8 and the surface 9 b of the divided air gap polyhedron component 9, respectively.

また、空隙多面体部品8の上方に配置された2つの配位多面体部品5は、空隙多面体部品8の下方に配置された2つの配位多面体部品5の真上と異なる位置に配置される。同様に、空隙多面体部品8の上方に配置された2つの空隙多面体部品6は、空隙多面体部品8の下方に配置された2つの空隙多面体部品6の真上と異なる位置に配置される。   In addition, the two coordination polyhedron parts 5 arranged above the gap polyhedron part 8 are arranged at positions different from the positions just above the two coordination polyhedron parts 5 arranged below the gap polyhedron part 8. Similarly, the two void polyhedron parts 6 arranged above the gap polyhedron part 8 are arranged at positions different from the positions directly above the two gap polyhedron parts 6 arranged below the gap polyhedron part 8.

その後、4つの分割空隙多面体部品9が、2つの配位多面体部品5及び2つの空隙多面体部品6間に形成された窪みに嵌合するように筐体10内に装填される。このとき、4つの分割空隙多面体部品9は、それらの面9cの一方が筐体10の上面となると共に、それらの面9cの他方が筐体10の側面と接触するように配置される。そうすると、図13に示すように、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型13が完成する。このとき、筐体10の蓋部10bが本体部10aに対して閉じられることで、全ての部品が筐体10内に装填されるので、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型13を安定した状態で保持することができる。   Thereafter, the four divided void polyhedron parts 9 are loaded into the housing 10 so as to fit into the recesses formed between the two coordination polyhedron parts 5 and the two gap polyhedron parts 6. At this time, the four divided gap polyhedral components 9 are arranged so that one of the surfaces 9 c becomes the upper surface of the housing 10 and the other of the surfaces 9 c contacts the side surface of the housing 10. Then, as shown in FIG. 13, a crystal structure model 13 having a senzincite structure is completed. At this time, since the lid 10b of the housing 10 is closed with respect to the main body 10a, all the components are loaded into the housing 10, so that the crystal structure model 13 having a senzincite structure is in a stable state. Can be held in.

ところで、ダイヤモンドの結晶構造は、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造と同様である。図14に示す結晶構造14は、ダイヤモンドの単位格子であって、原子の中心位置14aの位置関係が図示されている。つまり、配位多面体部品5が、原子に配位した原子から構成される配位多面体を示し、空隙多面体部品6、空隙多面体部品8及び分割空隙多面体部品9が、その配位多面体間及びその配位多面体と筺体10間に形成される空隙を示すと考えると、図13の結晶構造模型13は、ダイヤモンドの結晶構造を表していると考えられる。   By the way, the crystal structure of diamond is the same as the crystal structure of the zinc-blende structure. The crystal structure 14 shown in FIG. 14 is a unit cell of diamond, and the positional relationship between the atomic center positions 14a is illustrated. That is, the coordination polyhedron part 5 represents a coordination polyhedron composed of atoms coordinated to atoms, and the gap polyhedron part 6, the gap polyhedron part 8, and the divided gap polyhedron part 9 are arranged between the coordination polyhedrons and their arrangement. If it is considered that the gap formed between the coordinate polyhedron and the housing 10 is shown, the crystal structure model 13 in FIG. 13 is considered to represent the crystal structure of diamond.

次に、逆ホタル石型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順について、図15〜図19を参照して説明する。図15は、逆ホタル石型構造を示す図である。図16〜18は、逆ホタル石型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。図19は、逆ホタル石型構造の結晶構造模型の外観斜視図である。なお、図16〜図19では、陰イオンを示す着色の図示は省略する。   Next, a procedure for assembling a crystal structure model having an inverted fluorite structure will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a diagram showing an inverted fluorite structure. FIGS. 16-18 is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of an inverted fluorite type structure. FIG. 19 is an external perspective view of a crystal structure model having an inverted fluorite structure. In addition, in FIG. 16 to FIG. 19, illustration of coloring indicating anions is omitted.

図15に示す結晶構造15は、逆ホタル石型構造の単位格子であって、陰イオンの中心位置15aと陽イオンの中心位置15bとの位置関係が図示されており、立方最密充填構造となるように配置された複数の陰イオンと、陰イオン間に配置された陽イオンとを有していることを示している。   The crystal structure 15 shown in FIG. 15 is a unit cell having an inverted fluorite structure, and shows the positional relationship between the center position 15a of the anion and the center position 15b of the cation. It has shown that it has the some anion arrange | positioned so that it may become, and the cation arrange | positioned between anions.

逆ホタル石型構造の結晶構造15では、その中央には8面体形状の空隙があり、8面体形状の空隙の上方には4つの配位四面体があり、8面体形状の空隙の下方にも4つの配位四面体がある。ここで、逆ホタル石型構造を示す図15及び図27の原子位置モデル20に基づいて結晶構造を理解しようとしても、上記の8面体形状の空隙、8面体形状の空隙の上方の4つの配位四面体、8面体形状の空隙の下方の4つの配位四面体の存在、位置関係等を直感的に理解するのは困難である。   In the crystal structure 15 of the inverted fluorite structure, there is an octahedral void at the center, four coordination tetrahedrons above the octahedral void, and also below the octahedral void. There are four coordination tetrahedra. Here, even if an attempt is made to understand the crystal structure based on the atomic position model 20 shown in FIGS. 15 and 27 showing the inverted fluorite structure, the four arrangements above the octahedral-shaped void and the octahedral-shaped void are described. It is difficult to intuitively understand the existence, positional relationship, and the like of the four coordination tetrahedrons below the tetrahedral and octahedral gaps.

そこで、後述する手順にしたがって、配位多面体部品5、空隙多面体部品8、分割空隙多面体部品9を用いて、逆ホタル石型構造の結晶構造15に対応した結晶構造模型16(図19参照)を組み立てることで、上記の8面体形状の空隙、8面体形状の空隙の上方の4つの配位四面体、8面体形状の空隙の下方の4つの配位四面体の存在、位置関係等を直感的に理解することができる。さらに、組み立てられた結晶構造模型16を観察することによっても、結晶構造を容易に理解することができる。   Therefore, according to the procedure to be described later, the crystal structure model 16 (see FIG. 19) corresponding to the crystal structure 15 of the inverted fluorite structure is formed using the coordination polyhedron part 5, the gap polyhedron part 8, and the divided gap polyhedron part 9. By assembling, the existence and positional relationship of the above octahedral-shaped gap, four coordination tetrahedra above the octahedral gap, and four coordination tetrahedra below the octahedral gap are intuitive. Can understand. Furthermore, the crystal structure can be easily understood by observing the assembled crystal structure model 16.

逆ホタル石型構造の結晶構造模型16を組み立てる際の手順において、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型13を組み立てる際の手順と異なる点は、4つの配位多面体部品5及び4つの空隙多面体部品6を筐体10内に装填する代わりに、8つの配位多面体部品5を筐体10内に装填する点だけであり、その他は、セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型13を組み立てる際の手順と同様である。   The procedure for assembling the crystal structure model 16 having the inverted fluorite structure differs from the procedure for assembling the crystal structure model 13 having the senzincite structure in that the four coordination polyhedral parts 5 and the four void polyhedral parts Instead of loading 6 into the housing 10, only the configuration of the eight coordinated polyhedral parts 5 is loaded into the housing 10, and the rest is a procedure for assembling the crystal structure model 13 having a senzincite structure. It is the same.

逆ホタル石型構造の結晶構造模型16を組み立てる際には、まず、4つの分割空隙多面体部品9が筐体10内に装填され、引き続き、4つの配位多面体部品5が筐体10内に装填される。すると、図16に示すように、4つの配位多面体部品5の間には、上方に開口した窪みが形成されるようになる。そして、1つの空隙多面体部品8が、図17に示すように、筐体10内に装填される。その後、4つの分割空隙多面体部品9が、筐体10内に装填され、引き続き、4つの配位多面体部品5が、図18に示すように、筐体10内に装填される。   When assembling the crystal structure model 16 having the inverted fluorite structure, first, the four divided void polyhedron parts 9 are loaded into the casing 10, and then the four coordination polyhedron parts 5 are loaded into the casing 10. Is done. Then, as shown in FIG. 16, a recess opened upward is formed between the four coordination polyhedral components 5. Then, one gap polyhedron component 8 is loaded into the housing 10 as shown in FIG. Thereafter, the four split-polyhedron parts 9 are loaded into the casing 10, and then the four coordination polyhedron parts 5 are loaded into the casing 10, as shown in FIG.

そして、4つの分割空隙多面体部品9が、4つの配位多面体部品5間に形成された窪みに嵌合するように筐体10内に装填されると、図19に示すように、逆ホタル石型構造の結晶構造模型16が完成する。このとき、筐体10の蓋部10bが本体部10aに対して閉じられることで、全ての部品が筐体10内に装填されるので、逆ホタル石型構造の結晶構造模型16を安定した状態で保持することができる。   Then, when the four divided gap polyhedral parts 9 are loaded in the housing 10 so as to fit into the recesses formed between the four coordination polyhedral parts 5, as shown in FIG. A crystal structure model 16 having a mold structure is completed. At this time, since the lid 10b of the housing 10 is closed with respect to the main body 10a, all parts are loaded into the housing 10, so that the inverted fluorite-type crystal structure model 16 is in a stable state. Can be held in.

次に、コランダム型構造の結晶構造模型18を組み立てる際の手順について、図20〜図24を参照して説明する。図20は、コランダム型構造の一部を示す図である。図21〜図23は、コランダム型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。図22(a)及び図23(a)は1層目の斜視図、図22(b)及び図23(b)は1層目の平面図、図23(c)は2層目の斜視図、図23(d)は2層目の平面図である。図22(b)、図23(b)、図23(d)において、実線は上面の稜線を示し、破線は下面の稜線を示す。図24は、コランダム型構造の結晶構造模型を説明する図である。図24(a)は結晶構造模型の外観斜視図、図24(b)は結晶構造模型の平面図であり、実線は2層目の上面の稜線を示し、破線は2層目の上面以外の稜線を示す。なお、図21〜図23では、陰イオンを示す着色の図示は省略する。   Next, a procedure for assembling the crystal structure model 18 having a corundum structure will be described with reference to FIGS. FIG. 20 is a diagram illustrating a part of the corundum structure. FIG. 21 to FIG. 23 are diagrams showing a procedure for assembling a crystal structure model of a corundum type structure. 22 (a) and 23 (a) are perspective views of the first layer, FIGS. 22 (b) and 23 (b) are plan views of the first layer, and FIG. 23 (c) is a perspective view of the second layer. FIG. 23 (d) is a plan view of the second layer. In FIG. 22B, FIG. 23B, and FIG. 23D, the solid line indicates the ridge line on the upper surface, and the broken line indicates the ridge line on the lower surface. FIG. 24 is a diagram for explaining a crystal structure model of a corundum type structure. 24A is an external perspective view of the crystal structure model, FIG. 24B is a plan view of the crystal structure model, the solid line indicates the ridgeline of the upper surface of the second layer, and the broken line indicates other than the upper surface of the second layer. Indicates the ridgeline. In addition, in FIG. 21 to FIG. 23, illustration of coloring indicating anions is omitted.

図20に示す結晶構造17は、コランダム型構造の繰り返し結晶構造の一部分であって、陰イオンの中心位置17aと陽イオンの中心位置17bとの位置関係が図示されており、六方最密充填構造となるように配置された複数の陰イオンと、陰イオン間に配置された陽イオンとを有していることを示している。   The crystal structure 17 shown in FIG. 20 is a part of a repetitive crystal structure of a corundum type structure, and shows the positional relationship between the center position 17a of an anion and the center position 17b of a cation, and has a hexagonal close-packed structure. It has shown that it has the some anion arrange | positioned so that it may become, and the cation arrange | positioned between anions.

コランダム型構造の結晶構造17では、六方最密充填構造となるように配置された複数の陰イオン間に形成される八面体形状の間隙のうちの3分の2が配位八面体となり、3分の1が八面体形状の空隙となる。ここで、コランダム型構造を示す図20に基づいて結晶構造を理解しようとしても、上記の配位八面体、八面体形状の空隙の存在、それらの幾何学的配置、及びこれら配位八面体と空隙八面体の間に形成される空隙四面体を直感的に理解するのは困難である。   In the crystal structure 17 having a corundum structure, two-thirds of octahedral gaps formed between a plurality of anions arranged so as to form a hexagonal close-packed structure become a coordination octahedron. One-half is an octahedral void. Here, even if it is going to understand crystal structure based on FIG. 20 which shows a corundum type structure, presence of said coordination octahedron, the octahedral-shaped space | gap, those geometric arrangements, and these coordination octahedron and It is difficult to intuitively understand the void tetrahedron formed between the void octahedrons.

そこで、後述する手順にしたがって、配位多面体部品7、空隙多面体部品8、空隙多面体部品6を用いて、コランダム型構造の結晶構造17に対応した結晶構造模型18(図24参照)を組み立てることで、上記の配位八面体、八面体形状及び四面体形状の空隙の存在及び位置関係を直感的に理解することができる。さらに、組み立てられた結晶構造模型18を観察することによっても、結晶構造を容易に理解することができる。   Therefore, according to the procedure described later, by using the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8, and the gap polyhedron part 6, a crystal structure model 18 (see FIG. 24) corresponding to the crystal structure 17 of the corundum structure is assembled. In addition, it is possible to intuitively understand the existence and positional relationship of the coordination octahedron, octahedron shape, and tetrahedron shape voids. Furthermore, the crystal structure can be easily understood by observing the assembled crystal structure model 18.

コランダム型構造の結晶構造模型18を組み立てる際には、まず、1層目として、図21に示すように、2つの配位多面体部品7及び1つの空隙多面体部品8がそれぞれ、1つの空隙多面体部品6の3つの面と接触するように配置される。このとき、2つの配位多面体部品7は稜線で接触するように配置され、また、1つの空隙多面体部品8が2つの配位多面体部品7のそれぞれと稜線で接触するように配置される。そして、2つの配位多面体部品7及び1つの空隙多面体部品8の上面となる面及び下面となる面はそれぞれ同一面上に配置される。すると、図22(a)及び図22(b)に示すように、2つの配位多面体部品7及び1つの空隙多面体部品8の上面となる面は、それらの中央部で点接触することになる。   When assembling the crystal structure model 18 of the corundum type structure, first, as shown in FIG. 21, as the first layer, two coordination polyhedral parts 7 and one void polyhedral part 8 are each one void polyhedral part. 6 are arranged so as to be in contact with the three surfaces. At this time, the two coordination polyhedron parts 7 are arranged so as to be in contact with each other at a ridge line, and one gap polyhedron part 8 is arranged so as to be in contact with each of the two coordination polyhedron parts 7 at each ridge line. And the surface used as the upper surface and the surface used as the lower surface of two coordination polyhedral components 7 and one space | gap polyhedral component 8 are each arrange | positioned on the same surface. Then, as shown in FIGS. 22 (a) and 22 (b), the surfaces which are the upper surfaces of the two coordination polyhedral components 7 and the one gap polyhedral component 8 are in point contact at their central portions. .

次に、2層目として、図21で示した1層目と、上面と下面が逆転する以外は同様に、2つの配位多面体部品7及び1つの空隙多面体部品8が、それぞれ、1つの空隙多面体部品6の3つの面に接触するように配置される。そして、図23(a)、図23(b)、図23(c)、及び図23(d)に示すように、2つの配位多面体部品7、1つの空隙多面体部品8及び1つの空隙多面体部品6は、先に配置された1層目の上方に配置される。このとき、2つの配位多面体部品7は、1層目の2つの配位多面体部品7の一方の真上及び1つの空隙多面体部品8の真上に配置される。また、1つの空隙多面体部品8が、先に配置された1層目の2つの配位多面体部品7の他方の真上に配置される。すると、図24(a)及び図24(b)に示すように、コランダム型構造の結晶構造模型18が完成する。ここで、かかるコランダム型構造の結晶構造模型18は、空隙多面体部品6を中心として2つの配位多面体部品7及び1つの空隙多面体部品8等より形成される一層目及び2層目を、図5(b)に示す正六角柱筺体11内において、その壁面に内接する形で、組み立てることによって、安定した模型として容易に組み立てることができる。   Next, as the second layer, similarly to the first layer shown in FIG. 21, except that the upper surface and the lower surface are reversed, two coordination polyhedral parts 7 and one void polyhedral part 8 are each one gap. It arrange | positions so that three surfaces of the polyhedral component 6 may be contacted. Then, as shown in FIGS. 23 (a), 23 (b), 23 (c), and 23 (d), two coordination polyhedral components 7, one void polyhedral component 8, and one void polyhedron. The component 6 is arranged above the first layer arranged previously. At this time, the two coordination polyhedron parts 7 are arranged right above one of the two coordination polyhedron parts 7 in the first layer and one gap polyhedron part 8. In addition, one void polyhedron part 8 is arranged right above the other of the two coordination polyhedron parts 7 of the first layer arranged first. Then, as shown in FIGS. 24A and 24B, a crystal structure model 18 having a corundum structure is completed. Here, the crystal structure model 18 having such a corundum structure has a first layer and a second layer formed of two coordination polyhedron parts 7 and one gap polyhedron part 8 around the gap polyhedron part 6 as shown in FIG. In the regular hexagonal column housing 11 shown in (b), it can be easily assembled as a stable model by assembling in a shape inscribed in its wall surface.

一方、コランダム型構造の結晶構造模型18を組み立てるために用いられる配位多面体部品7、空隙多面体部品8及び空隙多面体部品6のそれぞれの接触面となる面に連結機構を設けることで、それらの部品を連結することができ、接着及び前記筺体などを用いることなく、結晶構造模型を容易に組み立てることができる。配位多面体部品7と空隙多面体部品8とを連結するための連結機構の一例を図25に示す。図25(a)及び図25(b)に示すように、配位多面体部品7の面7bには突起部7d及び開口7eがそれぞれ3つ設けられており、空隙多面体部品8との面8bには突起部8d及び開口8eがそれぞれ3つ設けられている。突起部7d及び開口7eは、配位多面体部品7の面7bと空隙多面体部品8の面8bとが面接触したときに、開口8e及び突起部8dと対応した位置に配置される。そして、突起部7d、8dは、図25(c)に示すように、屈曲している。従って、突起部7dが開口8e内に嵌入されると共に、突起部8dが開口7e内に嵌入されるように、配位多面体部品7の面7bと空隙多面体部品8の面8bとを面接触させると、図25(d)に示すように、突起部7d、8dは開口7e、8eの周囲の縁部に係止されるので、配位多面体部品7と空隙多面体部品8とは面接触した状態で連結される。従って、同様に、結晶構造模型18を形成する配位多面体部品7、空隙多面体部品8及び空隙多面体部品6の全てを面接触した状態で連結することにより、コランダム型構造の結晶構造模型18を安定した状態で保持することができる。   On the other hand, by providing a coupling mechanism on the respective contact surfaces of the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8 and the gap polyhedron part 6 used for assembling the crystal structure model 18 of the corundum type structure, these parts are provided. The crystal structure model can be easily assembled without using adhesion and the above-mentioned casing. An example of a coupling mechanism for coupling the coordination polyhedral component 7 and the gap polyhedral component 8 is shown in FIG. 25 (a) and 25 (b), the surface 7b of the coordination polyhedron component 7 is provided with three protrusions 7d and three openings 7e, respectively, on the surface 8b with the gap polyhedron component 8. Each has three protrusions 8d and three openings 8e. The protrusion 7d and the opening 7e are arranged at positions corresponding to the opening 8e and the protrusion 8d when the surface 7b of the coordination polyhedral component 7 and the surface 8b of the gap polyhedral component 8 are in surface contact. The protrusions 7d and 8d are bent as shown in FIG. Accordingly, the surface 7b of the coordination polyhedral component 7 and the surface 8b of the gap polyhedral component 8 are brought into surface contact so that the projection 7d is fitted in the opening 8e and the projection 8d is fitted in the opening 7e. As shown in FIG. 25 (d), since the projections 7d and 8d are locked to the peripheral edges of the openings 7e and 8e, the coordinated polyhedral component 7 and the gap polyhedral component 8 are in surface contact with each other. It is connected with. Accordingly, similarly, the coordination polyhedron part 7, the void polyhedron part 8 and the gap polyhedron part 6 forming the crystal structure model 18 are all connected in a surface contact state, thereby stabilizing the crystal structure model 18 having a corundum structure. Can be held in the state.

以上説明したように、本実施の形態では、配位多面体を表す配位多面体部品5、7と、複数の配位多面体間に形成される本来は目視できない多面体空隙を表す空隙多面体部品6、8及び分割多面体空隙部品9を用いることによって、多面体結晶構造の模型を容易に組み立てることができる。また、配位多面体部品5、7、空隙多面体部品6、8及び分割多面体空隙部品9を用いて多面体結晶構造模型を組み立てることや、その多面体結晶構造模型を観察することによって、配位多面体及び多面体空隙の形状、幾何学的配置を直感的に理解することができる。さらに、これらの部品の組み合わせによって種々の多面体結晶構造模型ができる。このため、これらの部品を組み合わせた1つの部品キットによる、複数の結晶構造のモデル化が可能であり、別結晶構造間の組み替えも容易である。   As described above, in the present embodiment, the coordination polyhedron parts 5 and 7 representing the coordination polyhedron and the void polyhedron parts 6 and 8 representing the polyhedral void formed between the plurality of coordination polyhedrons that cannot be visually observed. And by using the divided polyhedral void part 9, a polyhedral crystal structure model can be easily assembled. In addition, a coordination polyhedron and a polyhedron can be obtained by assembling a polyhedral crystal structure model using the coordination polyhedron parts 5, 7, the gap polyhedron parts 6, 8 and the divided polyhedron gap part 9, and by observing the polyhedron crystal structure model. It is possible to intuitively understand the shape and geometric arrangement of the air gap. Furthermore, various polyhedral crystal structure models can be formed by combining these components. For this reason, it is possible to model a plurality of crystal structures using a single component kit in which these components are combined, and it is easy to recombine between different crystal structures.

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の実施の形態では、配位多面体部品5、7及び空隙多面体部品6、8、分割空隙多面体部品9等の部品を用いて多面体結晶構造模型が組み立てられているが、これらの部品は一例である。従って、配位多面体部品5、7及び空隙多面体部品6、8、分割空隙多面体部品9とは異なる部品を用いて多面体結晶構造模型を組み立ててもよい。つまり、配位多面体部品及び空隙多面体部品の形状、大きさ、色、模様などは変更できる。また、これらの部品を用いた種々のキット化も可能である。さらに、配位多面体部品及び空隙多面体部品は、無色又は着色した透明プラスチック材の成型品であっても良い。そして、配位多面体部品及び空隙多面体部品に設けられる内在する若しくは頂点に位置するイオン等の標識は、標識部品の中空多面体部品内への設置、多面体自体への着色以外に、標識部材の中実多面体部品内への埋め込み、レーザーによるマーキング、成型時における地模様形成等によっても形成して良い。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made as long as they are described in the claims. For example, in the above-described embodiment, the polyhedral crystal structure model is assembled using components such as the coordination polyhedron parts 5 and 7 and the gap polyhedron parts 6 and 8 and the divided gap polyhedron part 9. It is an example. Therefore, the polyhedral crystal structure model may be assembled using parts different from the coordinated polyhedral parts 5 and 7, the void polyhedral parts 6 and 8, and the divided void polyhedral part 9. That is, the shape, size, color, pattern, and the like of the coordination polyhedral component and the void polyhedral component can be changed. Various kits using these parts are also possible. Furthermore, the coordinated polyhedral part and the void polyhedral part may be a molded product of a colorless or colored transparent plastic material. In addition, the labeling of ions or the like which are provided in the coordination polyhedron part and the void polyhedron part is located in the hollow polyhedron part and colored on the polyhedron itself, in addition to the marking part in the hollow polyhedron part. It may also be formed by embedding in a polyhedral part, marking with a laser, or forming a ground pattern at the time of molding.

さらに、筺体中で多面体結晶構造模型を組み立てる場合において、配位多面体部品と空隙多面体部品のみでは、筺体との間に隙間が形成される場合、安定して組み立てるため、等分割に限定されることなく、隙間に合わせて分割した配位多面体部品と空隙多面体部品を用いることができる。   Furthermore, when assembling a polyhedral crystal structure model in a housing, if only a coordination polyhedral component and a void polyhedral component, a gap is formed between the housing and the assembly so that it can be assembled stably, it is limited to equal division. Instead, a coordination polyhedral part and a void polyhedral part divided according to the gap can be used.

さらに、上述の実施の形態では、コランダム型構造の結晶構造模型18を組み立てるために用いられる配位多面体部品7、空隙多面体部品8及び空隙多面体部品6のそれぞれの接触面となる面には特定形状の連結機構が設けられているが、連結機構の構成は変更できる。また、連結機構は、例えば配位多面体部品及び空隙多面体部品の面に取り付けられた面ファスナー、粘着テープ、粘着材、磁石等であってもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, a specific shape is provided on the surface to be a contact surface of each of the coordination polyhedron part 7, the gap polyhedron part 8, and the gap polyhedron part 6 used for assembling the crystal structure model 18 having a corundum structure. However, the structure of the coupling mechanism can be changed. Further, the coupling mechanism may be, for example, a hook-and-loop fastener, an adhesive tape, an adhesive material, a magnet, or the like attached to the surfaces of the coordination polyhedron part and the void polyhedron part.

3次元空間における最密充填構造を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the close-packed structure in a three-dimensional space. 立方最密充填構造における正四面体間隙及び正八面体間隙を説明する図である。It is a figure explaining the regular tetrahedral space | gap and regular octahedral space | gap in a cubic close-packing structure. 六方最密充填構造における正四面体間隙及び正八面体間隙を説明する図である。It is a figure explaining the regular tetrahedral space | gap and regular octahedral space | gap in a hexagonal close-packed structure. 本発明の実施の形態に係る結晶構造模型を組み立てるための部品である配位多面体部品、空隙多面体部品等の例の外観斜視図であるIt is an external appearance perspective view of examples, such as a coordination polyhedron part and an air gap polyhedron part, which are parts for assembling a crystal structure model concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る結晶構造模型を組み立てるための部品である筐体の例の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the example of the housing | casing which is a component for assembling the crystal structure model which concerns on embodiment of this invention. セン亜鉛鉱型構造を示す図である。It is a figure which shows a senzinc ore structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a zinc-blende structure. セン亜鉛鉱型構造の多面体モデル型の結晶構造模型の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the polyhedron model type crystal structure model of a senzincite type structure. ダイヤモンドの結晶構造を示す図である。It is a figure which shows the crystal structure of a diamond. 逆ホタル石型構造を示す図である。It is a figure which shows a reverse fluorite type | mold structure. 逆ホタル石型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of an inverted fluorite type structure. 逆ホタル石型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of an inverted fluorite type structure. 逆ホタル石型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of an inverted fluorite type structure. 逆ホタル石型構造の結晶構造模型の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of the crystal structure model of an inverted fluorite structure. コランダム型構造の一部を示す図であるIt is a figure which shows a part of corundum type | mold structure. コランダム型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure at the time of assembling the crystal structure model of a corundum type structure. 図22(a)及び図22(b)は、コランダム型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図であり、図22(a)は1層目の斜視図、図22(b)は1層目の平面図である。22 (a) and 22 (b) are diagrams showing a procedure for assembling a crystal structure model of a corundum type structure, FIG. 22 (a) is a perspective view of the first layer, and FIG. 22 (b) is a diagram. It is a top view of the 1st layer. 図23(a)、図23(b)、図23(c)、図23(d)は、コランダム型構造の結晶構造模型を組み立てる際の手順を示す図であり、図23(a)は1層目の斜視図、図23(b)は1層目の平面図、図23(c)2層目の斜視図、図23(d)は2層目の平面図である。FIG. 23A, FIG. 23B, FIG. 23C, and FIG. 23D are diagrams showing a procedure for assembling a crystal structure model having a corundum type structure. FIG. FIG. 23B is a plan view of the first layer, FIG. 23C is a perspective view of the second layer, and FIG. 23D is a plan view of the second layer. 図24(a)及び図24(b)は、コランダム型構造の結晶構造模型を説明する図であり、図24(a)は結晶構造模型の外観斜視図、図24(b)は結晶構造模型の平面図である24A and 24B are diagrams for explaining a crystal structure model of a corundum type structure, FIG. 24A is an external perspective view of the crystal structure model, and FIG. 24B is a crystal structure model. It is a top view of 配位多面体部品と空隙多面体部品とを連結するための連結機構の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the connection mechanism for connecting a coordination polyhedral component and a space | gap polyhedral component. セン亜鉛鉱型構造を示す原子位置モデルを示す図である。It is a figure which shows the atomic position model which shows a zinc-blende structure. 逆ホタル石構造を示す原子位置モデルを示す図である。It is a figure which shows the atomic position model which shows an inverted fluorite structure.

符号の説明Explanation of symbols

5、7 配位多面体部品
6、8、9 空隙多面体部品
10、11 筐体
13、16、18 多面体結晶構造模型
5, 7 Coordinate polyhedral parts 6, 8, 9 Void polyhedral parts 10, 11 Housings 13, 16, 18 Polyhedral crystal structure model

Claims (11)

多面体形状であって、全ての頂点に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が設けられ、且つ、内部に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を示す標識が外部から識別可能に設けられており、配位多面体を表す複数の配位多面体部品と、
多面体形状であって、全ての頂点に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を表す標識が設けられ、且つ、内部に陽イオン、陰イオン若しくは原子又は分子を示す標識が存在しない少なくとも1つ以上の空隙多面体部品とを備え
前記複数の配位多面体部品のうちの少なくとも1つの配位多面体部品に対して前記空隙多面体部品が面接触した状態で配置されることを特徴とする多面体結晶構造模型。
It has a polyhedral shape, and all vertices are provided with a label representing a cation, anion, atom or molecule, and a label indicating a cation, anion, atom or molecule is provided inside so as to be identifiable from the outside. A plurality of coordination polyhedral parts representing a coordination polyhedron,
At least one or more polyhedral shapes, each having a label representing a cation, anion, atom or molecule at all vertices, and no label representing a cation, anion, atom or molecule inside With void polyhedron parts ,
A polyhedral crystal structure model , wherein the void polyhedron part is arranged in surface contact with at least one coordination polyhedron part among the plurality of coordination polyhedron parts .
前記配位多面体部品及び前記空隙多面体部品は、それぞれ、正四面体及び/又は正八面体の形状を有していることを特徴とする請求項1に記載の多面体結晶構造模型。   2. The polyhedral crystal structure model according to claim 1, wherein the coordination polyhedron part and the void polyhedron part each have a regular tetrahedron and / or a regular octahedron shape. 前記空隙多面体部品は透明の部材で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の多面体結晶構造模型。   The polyhedral crystal structure model according to claim 1, wherein the void polyhedron part is formed of a transparent member. 前記配位多面体部品は透明の部材で形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。   The polyhedral crystal structure model according to any one of claims 1 to 3, wherein the coordination polyhedral part is formed of a transparent member. 前記配位多面体部品と前記空隙多面体部品とは互いに異なる色または互いに異なる模様を有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。   The polyhedral crystal structure model according to any one of claims 1 to 4, wherein the coordination polyhedral part and the void polyhedral part have different colors or different patterns. 前記空隙多面体部品は互いに異なる色または互いに異なる模様のものを含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。   The polyhedral crystal structure model according to claim 1, wherein the void polyhedron part includes different colors or patterns different from each other. 前記配位多面体部品は互いに異なる色または互いに異なる模様のものを含んでいることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。   The polyhedral crystal structure model according to any one of claims 1 to 6, wherein the coordination polyhedral component includes different colors or patterns different from each other. 前記複数の配位多面体部品及び前記少なくとも1つ以上の空隙多面体部品を内部に装填可能であって且つ透明の部材で形成された筐体を備えていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。 According to claim 1-7, characterized in that it comprises a plurality of coordination polyhedrons component and the at least one or more voids polyhedron components formed in and clear of the member A can be loaded in the inside of the housing The polyhedral crystal structure model according to any one of the above items. 前記筐体は立方体形状または正六角柱形状であることを特徴とする請求項に記載の多面体結晶構造模型。 The polyhedral crystal structure model according to claim 8 , wherein the housing has a cubic shape or a regular hexagonal prism shape. 前記配位多面体部品又は前記空隙多面体部品を分割した部品を含んでいることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。 The polyhedral crystal structure model according to any one of claims 1 to 9 , including a component obtained by dividing the coordination polyhedral component or the void polyhedral component. 前記配位多面体部品及び前記空隙多面体部品は、互いに面接触した状態で連結するための連結機構を有していることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の多面体結晶構造模型。 The polyhedral crystal structure according to any one of claims 1 to 10 , wherein the coordination polyhedral component and the void polyhedral component have a coupling mechanism for coupling in a state of being in surface contact with each other. model.
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