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2012 Fiscal Year Annual Research Report

ソフト準結晶―準結晶の普遍性と新物性の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 22540375
Research InstitutionKinki University

Principal Investigator

堂寺 知成  近畿大学, 理工学部, 教授 (30217616)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords準結晶 / 物性理論 / ソフトマター / 高分子 / シミュレーション / コロイド / タイリング / ジャイロイド
Research Abstract

(1)研究課題「ソフト準結晶-準結晶の普遍性と新物性の理論的研究」の主たる目的はソフト/ハード物質に関わらぬ準結晶の普遍性を理論的に考察すること、準結晶は特殊なものではなくどこにでもあり得るものであることを示すことであった。結晶形成には引力は必要ではなく、剛体球ポテンシャルで可能であるというAlderらの発見は1957年当時大きな驚きをもたらしたが、本研究では剛体球の外側にステップ状の斥力を付加しただけの単純なハードコア-ソフトシェル模型の計算研究で、初年度12回対称準結晶、2年度目10回対称準結晶、18回対称準結晶、最終年度は疑24回対称準結晶を発見した。この結果はスケールや物質の特殊性に依存せず、研究の目的通り一般的メカニズムで準結晶ができることを示した重要な成果である。
(2)研究代表者の主導するソフト準結晶研究が世界的にも大きな話題を呼んだ。2011年ノーベル化学賞がイスラエルのシェヒトマン教授に授与されたが、研究代表者が発見した「高分子準結晶」もノーベル賞発表の際に選考委員に言及され、その解説文にも論文が引用された。またノーベル賞の記念論文集に研究代表者は解説を寄稿している。2012年はノーベル賞を記念した国際会議が複数あり、特にMRSの秋大会で初めてソフト準結晶だけのセッションが企画され、Nature Chemistryのブログ「The Sceptical Chymist」で、研究代表者の講演が取り上げられたことも高い評価を裏付ける:Fall MRS 2012: Quasicrystals go mainstream - 中略 - this subfield is growing rapidly ― it is definitely one to watch.
(3)副産物として三重周期極小曲面上のAlder転移の計算研究および規則構造の研究が進展した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2013 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] 3重周期極小曲面上の剛体球2013

    • Author(s)
      堂寺知成・松澤淳一
    • Journal Title

      表面科学

      Volume: 34 Pages: 21-26

    • DOI

      10.1380/jsssj.34.21

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] QUASICRYSTALS FORMED BY HARD-CORE/SQUARE-SHOULDER PARTICLES

    • Author(s)
      T. Dotera, T. Oshiro, P. Ziherl
    • Organizer
      Quasicrystal International Conference at Taipei Tech (30 years of the QC)
    • Place of Presentation
      Taipei Tech(台湾)
  • [Presentation] ハードコア-ソフトシェル粒子系の準結晶形成シミュレーションII

    • Author(s)
      堂寺知成,大城辰也,P. Ziherl
    • Organizer
      高分子学会年次大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [Presentation] Quasicrystals formed by hard-core/square-shoulder particles

    • Author(s)
      T. Dotera, T. Oshiro, P. Ziherl
    • Organizer
      Aperiodic 2012
    • Place of Presentation
      Cairns(Australia)
  • [Presentation] ハードコア-ソフトショルダー粒子系の2次元準結晶形成

    • Author(s)
      堂寺知成,大城辰也,P. Ziherl
    • Organizer
      日本物理学会分科会
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川県)
  • [Presentation] ソフト準結晶 - 準結晶の新展開 - 2011年ノーベル化学賞「準結晶の発見」

    • Author(s)
      堂寺知成
    • Organizer
      高分子分析研究懇談会
    • Place of Presentation
      品川ホテル ゆうぽうと(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] Quasicrystals formed by hard-core/square-shoulder particles

    • Author(s)
      T. Dotera, T. Oshiro, P. Ziherl
    • Organizer
      MRS Fall Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Boston(USA)
  • [Presentation] Hard Spheres on the Gyroid Surface

    • Author(s)
      T. Dotera, M. Kimoto, J. Matsuzawa
    • Organizer
      MRS Fall Meeting 2012
    • Place of Presentation
      Boston(USA)
  • [Presentation] ハードコア-ソフトショルダー粒子系の2次元準結晶-多角形解析

    • Author(s)
      小林 昭博,堂寺知成
    • Organizer
      第17回準結晶研究会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
  • [Presentation] ハードコア-ソフトショルダー粒子系の2次元準結晶形成

    • Author(s)
      堂寺知成,大城辰也,P. Ziherl
    • Organizer
      第17回準結晶研究会
    • Place of Presentation
      近畿大学(大阪府)
  • [Presentation] 拘束空間中の高分子

    • Author(s)
      堂寺知成
    • Organizer
      日本物理学会年会 領域12,7,11シンポジウム
    • Place of Presentation
      広島大学(広島県)
    • Invited
  • [Book] 現代物理学の論理と方法2013

    • Author(s)
      米谷民明( 分担執筆6章 堂寺知成 )
    • Total Pages
      292 (22)
    • Publisher
      放送大学教育振興会

URL: 

Published: 2014-07-24  

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