複雑液体のモルフォロジー転移ダイナミクス

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12304021
• Research Institution: Ochanomizu University
• Principal Investigator: 今井 正幸 お茶の水女子大学, 理学部, 助教授 (60251485)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中谷 香織 お茶の水女子大学, 理学部, 助手 (50323861) ; 太田 隆夫 広島大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50127990)
• Keywords: モルフォロジー転移 / ソフトマター / ラメラ / ジャイロイド / 前駆現象 / 小角X線散乱 / シミュレーション / 相転移ダイナミクス

Research Abstract

本基盤研究の目的は、複雑液体の示す多様な秩序相間の相転移(モルフォロジー転移)のダイナミクスを解明することにある。本年度は次の研究内容について研究を進めた。
a)ラメラ-Gyroid相転移に現れる揺らぎと相転移の解明
ラメラ-Gyroid転移において、転移前のラメラ相から成長する新しい揺らぎのモードを実験的に初めて捉えることに成功し、さらに転移点に近づくとその揺らぎはどのように成長していくのかを明らかにした。また、ラメラ-Gyroid転移における中間構造の存在をその構造も含め決定した。
b)流動場による揺らぎの抑制とモルフォロジー転移との関係
ラメラ相にある程度の流動を加えると、ラメラ相に現れる揺らぎが抑制され、ラメラ-Gyroid相転移が起こらないことを中性子小角散乱+流動場セルシステム(東京大学全国共同利用施設)の実験からずり速度の関数として定量的に明らかにした。
c)モルフォロジー転移の理論的・シミュレーション的研究
2次元ラメラ相・円柱相間の転移のキネテックスに対する計算機シミュレーションとその理論的解析を行い、モルフォロジー転移のダイナミクスと揺らぎの関係を明らかにした。さらに上述のラメラ-Gyroid転移における中間構造をシミュレーションから再現しその構造を決定した。

Research Products

• [Publications] M.Imai 他: "Fluctuations of lamellar structure prior to a lamellar-gyroid transition in a nonionic surfactant system"Phys.Rev.E. 62. 6865-6874 (2000)
• [Publications] M.Imai 他: "Kinetics of lamellar to gyroid transition in a nonionic surfactant system"Studies in Surface Science and Catalysis. 132. 35-38 (2001)
• [Publications] K.Nakaya 他: "Morphology of Microemulsion droplet confining a single polymer chain"Journal of Physical Society of Japan. (in press).
• [Publications] 今井正幸,中谷香織: "界面活性剤/水系のモルフォロジー転移のダイナミクス"液晶. 4. 52-62 (2000)