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2011 Fiscal Year Annual Research Report

大きな疎水性物質の拡散

Research Project

Project/Area Number 21540419
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

吉森 明  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (90260588)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 秋山 良  九州大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (60363347)
Keywords化学物理 / 統計力学 / 物性理論 / 生体分子 / 拡散 / 共溶媒 / シャペロニン / レナードジョーンズガウスポテンシャル
Research Abstract

1.溶媒粒子の分布の効果を考慮して、拡散係数を計算するこれまで開発した理論を、具体的な系に応用した。
(1)2成分剛体球液体に応用し、前年度に得られた結果をさらに詳細に解析した。混合比を変えたときの拡散係数への効果をバルクの質量密度の効果と溶質まわりの平衡分布の効果に分け、混合比によってどちらの効果が支配的か明らかにした。
(2)溶質溶媒が引力を持つ木原ポテンシャル1成分系に応用し、より精度の高いそれまでの研究と比較した。絶対値は、約1.5倍大きくなったが、引力の依存性は20%以内で一致した。
2.シャペロニンのようなタンパク質を想定した籠上の疎水性物質と球状の疎水性物質の間の相互作用を水の排除体積を考慮して積分方程式理論により求め、そのポテンシャルを使ってフォッカープランク方程式より球状の疎水性物質のダイナミックスがそのポテンシャルにどのような影響を受けるか明らかにする手法を開発した。その手法を使い実際に計算したところ、球状物質は籠の穴の中央より入る事が明らかになった。また、最も奥に行く時間を計算したところ、実験よりかなり速い事が明らかになった。
3.排除体積効果のモデルポテンシャルとしてレナードジョーンズガウスポテンシャルで相互作用する粒子系の固液相転移を明らかにした。ポテンシャルを剛体球+引力の形に分け、剛体球の部分を密度汎関数理論で計算し、引力を熱力学的摂動論で計算した。決まった温度圧力でFCCが液体よりも安定化するパラメータを明らかにした。

  • Research Products

    (26 results)

All 2012 2011 Other

All Journal Article (12 results) (of which Peer Reviewed: 12 results) Presentation (14 results)

  • [Journal Article] Studies of liquid-solid transitions using a thermodynamic perturbation method with modified weighted density approximation2011

    • Author(s)
      by Ayumi Suematsu, Akira Yoshimori, Takashi OdagakiPublished
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn., Vol.80, No.2

      Pages: 025001-1-2

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.80.025001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Configurational Entropy and Heat Capacity in Supercooled Liquid2011

    • Author(s)
      A.Yoshimori, T.Odagaki
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn

      Volume: 80 Pages: 064601

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.064601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time Dependent Density Functional Theory Formulated by the Interaction-Site model2011

    • Author(s)
      A.Yoshimori
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn

      Volume: 80 Pages: 034801

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.034801

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fine Structure of the Dielectric Response to a Molecular-Sized Ion in Water2011

    • Author(s)
      Y.Kubota, R.Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Chem.Lett

      Volume: 2 Pages: 1588

    • DOI

      10.1021/jz200571f

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Simple Theory for Entropic Interaction Induced between Large Spheres in a Binary Mixture of Small and Medium Spheres2011

    • Author(s)
      Y.Karino, R.Akiyama, M.Kinoshita
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.

      Volume: 80 Pages: 114802

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.114802

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Integral Equation Study of Reentrant Behavior in Attractive Interactions between Like-Charged Macroions Immersed in an Electrolyte Solution2011

    • Author(s)
      R.Akiyama, R.Sakata
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.

      Volume: 80 Pages: 123602

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.123602

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Perturbation Theory for Friction of a Large Particle Immersed in a Binary Solvent

    • Author(s)
      Y.Nakamura, A.Yoshimori, R.Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Application of phase transition theory to a glass-forming system

    • Author(s)
      Ayumi Suematsu, 他
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solvent Effect on the Fluorescence Spectra of Coumarin 120 in Water : A Combined Quantum Mechanical and Molecular Mechanical Study

    • Author(s)
      Yukio Kawashima, Satoshi Yamamoto, Tetsuya Sakata, Haruyuki Nakano, Katsura Nishiyama, Ryo Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Model Study of the Conversion of Energy from a Chemical Reaction into Motion through a Solvation Motor

    • Author(s)
      K.Tokunaga, R.Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of Three-Dimensional Distribution Functions and Triplet Distribution Functions for Hard Spheres Calculated using a Three-Dimenstional Ornstein-Zernike Equation with Hypemetted-Chain Closure

    • Author(s)
      Y.Kubota, R.Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Model Dependence of the Electrostatic Response to a Molecular-Sized Ion in Water

    • Author(s)
      Y.Kubota, R.Akiyama
    • Journal Title

      J.Phys.Soc.Jpn.Suppl

      Volume: (印刷中)(未定)

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 粒子が狭い空間に入るときの溶媒の効果2012

    • Author(s)
      原諒平
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 溶質電荷に対する水の静電応答の温度及び密度依存性2012

    • Author(s)
      久保田陽二
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 大きな粒子の拡散に対する新しい理論~他の理論との比較~2012

    • Author(s)
      吉森明
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] 大きな粒子の拡散における微少量共溶媒の効果2012

    • Author(s)
      中村有花
    • Organizer
      日本物理学第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] 熱力学的摂動論を用いたLennard-Jones-Gauss系の固液相転移の研究2012

    • Author(s)
      末松安由美
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学(西宮市)
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 溶液化学と非平衡物理2011

    • Author(s)
      吉森明
    • Organizer
      第34回溶液化学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-15
  • [Presentation] 溶質電荷に対する水の静電応答の微細構造と微視的水和構造変化2011

    • Author(s)
      久保田陽二
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] 電解質溶液中での同符号マクロイオン間引力と生体分子間相互作用2011

    • Author(s)
      秋山良
    • Organizer
      分子科学討論会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター(札幌)
    • Year and Date
      2011-09-23
  • [Presentation] フォッカープランク方程式を使った原田佐々公式の研究2011

    • Author(s)
      吉森明
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 大きな粒子が2成分溶媒系から受ける抵抗の理論とその応用2011

    • Author(s)
      中村有花
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] 積分方程式理論を用いた電解質溶液中における同符号荷電コロイド粒子間引力相互作用の計算とアクチン分子の挙動2011

    • Author(s)
      秋山良
    • Organizer
      第63回コロイドおよび界面化学討論会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2011-09-07
  • [Presentation] A perturbation theory for friction of a large particle immersed in a binary solvent2011

    • Author(s)
      Yuka Nakamura
    • Organizer
      liquid matter conference
    • Place of Presentation
      Wine大学(Wine)
    • Year and Date
      2011-09-06
  • [Presentation] Effect of Multivalent Ion on Attractive Interaction between Like-Charged Macromolecules Immersed in an Electrolyte Solution2011

    • Author(s)
      Ryo Akiyama
    • Organizer
      The Seventh Congress of the International Society for Theoretical Chemical Physics (ISTCP-VII)
    • Place of Presentation
      早稲田大学(Tokyo)
    • Year and Date
      2011-09-04
  • [Presentation] A perturbation theory for friction of a large particle immersed in a binary solvent2011

    • Author(s)
      Yuka Nakamura
    • Organizer
      The Seventh Congress of the International Society for Theoretical Chemical Physics (ISTCP-VII)
    • Place of Presentation
      早稲田大学(Tokyo)
    • Year and Date
      2011-09-03

URL: 

Published: 2013-06-26  

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