2012 Fiscal Year Annual Research Report
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23244088
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
瀬戸 秀紀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60216546)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小貫 明 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 名誉教授 (90112284)
荒木 武昭 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20332596)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 溶媒和効果 / 中性子小角散乱 / ラメラ構造 / 拮抗的塩 / 相転移 / 相分離構造 / キャピラリー凝縮 / ヤヌス粒子 |
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| Research Abstract |
研究代表者の瀬戸は研究協力者の貞包、長尾、及び本研究経費によって雇用した研究員のKuperkerと共に、3メチルピリジンなどの有機溶媒と水を混合した系や非イオン界面活性剤水溶液系に、塩を加えた時に見られる秩序形成について中性子小角散乱及び中性子反射率計を用いて調べた。その結果、陽イオンも陰イオンも親水性の塩を加えた時にはほとんど影響が現れないのに対して、一方のイオンが疎水性である「拮抗的塩」を加えた場合にはラメラ構造が形成されることを示した。またこのラメラ構造を安定化させる力は、親水性のイオンのイオン半径に依存することを示唆する結果を得た。瀬戸はこのほか、自発的に運動する水・油界面における秩序構造形成についても調べた。
研究分担者の小貫は、水油界面が疎水性イオンと親水性イオンからなる塩の添加により不安定化する現象の解析を荒木と共に調べた。また臨界点近くでの選択的吸着をする壁近傍の相転移現象を岡本と理論的に研究した。これはいわゆる、capillary condensation の初めての解析的理論である。
研究分担者の荒木は、ヤヌス粒子懸濁液の振る舞いを調べた。懸濁液を相分離させると、ヤヌス粒子は界面活性剤のように振る舞い、相分離構造の粗大化を抑制する役割を持つことが分かった。またヤヌス粒子が電荷を持つ場合には、粒子間の静電斥力によりさらに粗大化を抑制することを明らかにした。これに加えて、多孔質中のネマチック液晶の流動特性についても調べた。この系に電場を印加することで、液晶の欠陥構造を制御することができること、それに由来する複雑な流動特性が現れることを見出した。
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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
前年度は震災の影響で中性子実験がやりにくい状況にあったが、J-PARCや海外施設を利用することにより実験が進むようになってきた。また研究員を雇用することにより、実験と解析が順調にできるようになってきた。平行して行われている理論研究も順調に成果が出ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
過去2年間の研究で必要なデータが溜まってきたので、それを元にした論文発表に全力を挙げる。
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[Journal Article] Novel Neutron Reflectometer SOFIA at J-PARC/MLF for In-Situ Soft-Interface Characterization2012
Author(s)
K. Mitamura, N. L. Yamada, H. Sagehashi, N. Torikai, H. Arita, M. Terada, M. Kobayashi, S. Sato, H. Seto, S. Gokou, M. Furusaka, T. Oda, M. Hino, H. Jinnai and A. Takahara
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Journal Title
Polymer Journal
Volume: 45
Pages: 100-108
DOI
Peer Reviewed
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