ガラスの力学特性を支配するJohari-Goldstein緩和過程の普遍的機構の解明

• Project/Area Number: 24K00592
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13040:Biophysics, chemical physics and soft matter physics-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 齋藤 真器名 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80717702)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒木 武昭 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20332596)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000); Fiscal Year 2027: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000); Fiscal Year 2026: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2025: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
• Keywords: Johari-Goldstein緩和 / ガラス / 放射光 / 準弾性散乱

Outline of Research at the Start

ガラス中にはJohari-Goldstein(JG)緩和と呼ばれるÅレベルの微小な振幅の粒子の緩和運動が存在し、ガラスのマクロ力学物性や構造安定性の起源となっていることが知られる。しかし、その微視的描像は殆ど分かっていない。
本研究では、Åレベルの振幅の緩和をナノ秒領域で測定可能とするガンマ線準弾性散乱法の装置開発を行い、それを様々なガラスに適用することで、ナノ秒領域におけるJG緩和の振る舞い微視的に観測する。さらに、分子動力学シミュレーションを相補的に用いることで、JG緩和描像を実時間・実空間で可視化する。これらの総合的な取り組みにより、JG緩和の普遍的な緩和描像を解明する。