Anomalous long-range repulsion between crystal-forming colloids in supercritical fluids

• Project/Area Number: 22740284
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Biophysics/Chemical physics
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: KOYAMA Takehito 独立行政法人海洋研究開発機構, 海洋・極限環境生物圏領域, 研究員 (50533858)
• Project Period (FY): 2010 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2011: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2010: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
• Keywords: 超臨界流体 / コロイド分散系 / 密度揺らぎ / コロイド結晶 / 粒子間相互作用

Research Abstract

We studied the origin of anomalous long-range repulsion between silica-beads in supercritical ethanol. We verified the screening of the repulsion by addition of electrolyte in ethanol and concluded that this repulsion is electrostatic repulsion. It was indicated that the repulsion was induced by density fluctuations of ethanol. Same results were obtained in acetone. These are strongly indicated that the phenomenon has solvent universality and the fluctuations cause the repulsion.

Research Products

• [Presentation] 超臨界流体中のコロイド結晶における連続的格子変化とその普遍性について (2012)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 関西学院大学
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] 超臨界流体中のコロイド結晶における連続的格子変化とその普遍性について (2012)
  • Author(s): 小山岳人
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 関西学院大学(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-27
• [Presentation] Anomalous long0range electrostatic repulsion induced by density fluctuations in supercritical fluids (2012)
  • Author(s): Takehito Koyama, Shigeru Deguchi, Sada-atsu Mukai, Sayuki Ota and Kaoru Tsujii
  • Organizer: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • Place of Presentation: Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University
  • Year and Date: 2012-02-20
• [Presentation] Anomalous long-range electrostatic repulsion induced by density fluctuations in supercritical fluids (2011)
  • Author(s): Takehito Koyama
  • Organizer: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • Place of Presentation: 京都大学(京都府)
  • Year and Date: 2011-12-21
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド結晶の連続的変化と普遍性について (2011)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 関東ソフトマター研究会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド結晶の連続的変化と普遍性について (2011)
  • Author(s): 小山岳人
  • Organizer: 関東ソフトマター研究会
  • Place of Presentation: 東京大学生産技術研究所(東京都)
  • Year and Date: 2011-11-12
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド粒子間の長距離相互作用3 (2011)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 富山大学
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド粒子間の長距離相互作用3 (2011)
  • Author(s): 小山岳人
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 富山大学(富山県)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] Unusual long-range repulsion between surface of silica-beads forming 2D hexagonal crystals in supercritical fluids (2011)
  • Author(s): Takehito Koyama, Shigeru Deguchi, Sada-atsu Mukai, Sayuki Ota and Kaoru Tsujii
  • Organizer: 8th Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: Wien university, Wien, Austria
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] Unusual long-range repulsion between surface of silica-beads for ming 2D hexagonal crystals in supercritical fluids (2011)
  • Author(s): Takehito Koyama
  • Organizer: 8^<th> Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: Wien university, Austria
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド粒子間の長距離相互作用2 (2011)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 日本物理学会
  • Place of Presentation: 新潟大学
  • Year and Date: 2011-03-25
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド結晶の異常な格子拡大現象 (2010)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 関東ソフトマター研究会
  • Place of Presentation: お茶の水大学
  • Year and Date: 2010-12-11
• [Presentation] 超臨界流体中におけるコロイド結晶の異常な格子拡大現象 (2010)
  • Author(s): 小山岳人
  • Organizer: 関東ソフトマター研究会
  • Place of Presentation: お茶の水大学(東京都)
  • Year and Date: 2010-12-11
• [Presentation] 超臨界流体中のコロイド結晶の異常な格子拡大 (2010)
  • Author(s): 小山岳人、出口茂、向井貞篤、太田沙由紀、辻井薫
  • Organizer: 水科学研究
  • Place of Presentation: 湯河原
  • Year and Date: 2010-10-24
• [Presentation] Colloidal Phenomena in Supercritical Fluids (2010)
  • Author(s): Shigeru Deguchi
  • Organizer: 8th Japan-China-Korea Workshop on Microgravity Sciences for Asian Microgravity Pre-Symposium
  • Place of Presentation: 佐勘ホテル(宮城県)
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] Unknown repulsive interaction between silica beads in supercritical fluids (2010)
  • Author(s): Takehito Koyama, Shigeru Deguchi, Sada-atsu Mukai, Sayuki Ota and Kaoru Tsujii
  • Organizer: International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science(NCSS2010)
  • Place of Presentation: Makuhari Messe, Chiba
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Presentation] Unknown repulsive interaction between silica beads in supercritical fluids, International Conference on Nanoscopic Colloid and Surface Science (2010)
  • Author(s): Takehito Koyama
  • Organizer: NCSS2010
  • Place of Presentation: 幕張メッセ(千葉県)
  • Year and Date: 2010-09-22
• [Remarks] (1)京都大学理学系研究科統計物理学研究室セミナー、2011年12月20日、京都大学吉田キャンパス
• [Remarks] (2)東京都市大学知識工学部自然科学科3年生講義、2011年11月8日、東京都市大学尾山台キャンパス
• [Remarks] (3)独立行政法人海洋研究開発機構一般公開、2011年10月1日、独立行政法人海洋研究開発機構横須賀本部
• [Remarks] (4)九州大学理学研究院物理学部門物性物理学講座セミナー、2010年12月2日、九州大学箱崎キャンパス