2021 Fiscal Year Research-status Report
Polyamorphism and molecular dynamics of molecular liquids
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19K14679
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| Research Institution | Tokai University |
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Principal Investigator |
佐々木 海渡 東海大学, 理学部, 助教 (60806173)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分子性液体 / ポリアモルフィック転移 / 誘電緩和 / 水素結合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は昨年度に引き続き、マンニトール/ソルビトールの混合系について、組成を様々に変えて実験を進めた。マンニトール/ソルビトールの混合系は純粋なマンニトールよりも1次相転移温度が高いため、ガラス状態だけでなく液体状態の分子ダイナミクスも調べることができる。ここでは純粋なマンニトールと同様に2つのアモルファス状態をsuper cooled liquidとPhase Xと呼ぶこととする。本年度は熱測定を用いて系の温度履歴とポリアモルフィズムの関係を調べた。それに加え、本研究課題ではこれまでD体のマンニトールを用いて実験を行ってきたが、鏡像異性体であるL体のマンニトールを入手することができたので、その純粋なものとD体との混合物についての実験も実施した。それらの結果として以下のことが明らかになった。
１）マンニトール/ソルビトール混合系において、ポリアモルフィック転移温度の直上でアニーリングすることにより、Phase Xのガラス転移温度より少し高温側で新たな吸熱が現れた。
２）純粋なDマンニトールとLマンニトールではポリアモルフィック転移や分子運動に違いはなかったが、それらの１：１混合物ではポリアモルフィック転移が起こらなかった。これはポリアモルフィック転移が物質を構成している粒子間の化学的な相互作用ではなく、物理的な相互作用に強く影響されることを支持している。
一方、ブタノールを用いた実験について、現在の実験系ではポリアモルフィック転移を再現良く観察することができなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
計画ではブタノールの実験を進める予定であったが、現在の実験環境下では明確なポリアモルフィック転移を観測するに至っていない。一方で、マンニトールを用いた系ではD体とL体の混合系において新たな知見が得られたため、総合して「おおむね順調に進展している」と評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度が最終年度であるため、マンニトールの実験系については論文化とまとめに注力する。ブタノールの系については最適な実験条件を検討するために、本研究で開発したその場観察が可能な電極ではなく、従来からよく用いられてきた並行平板型電極を用いることで成果につなげる。
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| Causes of Carryover |
2020年度夏に開催予定であった国際会議（BDS2020、スペイン）が2022年度に延期になったためその旅費を次年度使用額とした。
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