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2011 Fiscal Year Research-status Report

不純物が結晶形態不安定に及ぼす動的効果と静的効果

Research Project

Project/Area Number 23540444
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

佐藤 正英  金沢大学, 総合メディア基盤センター, 教授 (20306533)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐崎 元  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (60261509)
鈴木 良尚  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (60325248)
勝野 弘康  学習院大学, 計算機センター, 助教 (70377927)
Project Period (FY) 2011-04-28 – 2014-03-31
Keywords結晶成長 / 臨界核サイズ / 不純物 / バンチング / 蛇行
Research Abstract

本年度は,理論グループでは拡散が無視できる不純物が2次元表面上での核生成に及ぼす効果,および不純物が微斜面上のステップの挙動に及ぼす効果を調べた。理論モデルから,不純物があることで臨界核サイズが大きくなることが予測された。また,モンテカルロ・シミュレーションにより臨界核サイズの増加の不純物濃度依存性を調べたところ,理論から推測されるように,不純物があることで臨界核サイズが大きくなることが分かった。定量的な一致までは検討がされていないが,リゾチーム表面上で観察されている渦巻成長丘におけるステップ間隔が異常に大きくなっていることの原因として不純物が考え得ることを,この結果は示している。この結果については,Physical Review E誌に発表した。 また,拡散が無視できる不純物による微斜面の挙動の変化についてもモンテカルロ・シミュレーションで調べた。不純物によるステップの揺らぎ幅およびステップ間隔の揺らぎ幅の変化などを調べて,不純物の密度により揺らぎ幅の時間変化のべきが徐々に変化することが示された。この結果につてもPhysical Review誌に発表した。 実験的には,不純物の効果という考えをもう一歩推し進めて2種のタンパク質によるタンパク質「合金」の精製について取組むこととした。本年度では,おもに2種類のタンパク質があることで,生成される結晶の形態がどのように変化するかという点について着目した。この結果については,学習院大学計算機センターが主催する研究会や北海道大学低温科学研究所で行われた研究会で報告を行っている。 本年度は,震災の影響で予算の配分額が最終決定するのが遅れたため,一部の予算執行計画については次年度に送ることとした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は震災の影響もあり予算の配分額が最終決定するのが遅れたため,一部の予算執行計画については次年度に送ることとした。しかし,7月に行った研究打ち合わせ会で,計画の再検討と計画の執行順位の一部組み換えを行うことで,当初予定した程度の成果を出すことができた。また,実験グループでは,当初の計画をさらに発展させた取組に着手することができた。 上記のことを考えると,予期せぬ災害の影響はあったものの概ね順調に進展しているということがができる。

Strategy for Future Research Activity

今年度は震災の影響もあり予算の配分額が最終決定するのが遅れたため,一部の予算執行計画については次年度に送ることとした。そのため,不純物の長距離相互作用が核生成に及ぼす効果については着手しなかった。次年度はこれについても着手する予定である。 上記に加えて,当初の予定通りに不純物の拡散がある場合についての結晶表面形状の変化及び,不純物の弾性的な相互作用が及ぼす成長中の結晶表面の形態と成長モードへの影響についても調べる予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

本年度は震災の影響もあり予算の配分額が最終決定するのが遅れたため,一部の予算執行計画については次年度に送ることとした。次年度については,今年度購入予定であったサーバを購入する。また,当初の予定通りに中間発表会を兼ねた研究会を7月後半から8月後半に行う。本年度の予算は,主にこの旅費に使用する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2012 2011

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Effect of immobile impurities on motion of steps on a vicinal face2011

    • Author(s)
      Masahide Sato
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 84 Pages: 061604-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.84.061604

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of immobile impurities on two-dimensional nucleation2011

    • Author(s)
      Hiroyasu Katsuno, Kiiko Katsuno, Masahide Sato
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 84 Pages: 021605-1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.84.021605

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pattern formation of a step induced by a moving linear source2011

    • Author(s)
      Shinji Kondo, Masahide Sato, Makio Uwaha, Hiroki Hibino
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 84 Pages: 045420-1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.84.045420

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Flow in Solution on Motion of Steps during Solution Growth2011

    • Author(s)
      Masashi Inaba, Masahide Sato
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 80 Pages: 074606-1-4

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.074606

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-Dimensional Motion of Unstable Steps Induced by Flow in Solution2011

    • Author(s)
      Masahide Sato
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 80 Pages: 074604-1-6

    • DOI

      10.1143/JPSJ.80.074604

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 移動する粒子源によるステップのパターン形成 -粗大化と新状態への緩和-2012

    • Author(s)
      川口将司
    • Organizer
      日本物理学会 第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ケ原キャンパス (兵庫県)
    • Year and Date
      2012年3月25日
  • [Presentation] 溶液から成長する微斜面の不安定化と流れの効果III2011

    • Author(s)
      稲葉雅至
    • Organizer
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス(富山県)
    • Year and Date
      2011年9月23日
  • [Presentation] 流れのある溶液からの成長時のステップの2次元的なふるまい2011

    • Author(s)
      佐藤正英
    • Organizer
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学五福キャンパス(富山県)
    • Year and Date
      2011年9月23日
  • [Presentation] 移動する粒子源によるステップのパターン形成(1) -櫛状パターンからDLAパターンまで-2011

    • Author(s)
      佐藤正英
    • Organizer
      第41回日本結晶成長国内会議
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2011年11月3日
  • [Presentation] 移動する粒子源によるステップのパターン形成(2) -粗大化と新状態への緩和-2011

    • Author(s)
      川口将司
    • Organizer
      第41回日本結晶成長国内会議
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2011年11月3日
  • [Presentation] コロイド結晶内のグレイン境界の時間変化2011

    • Author(s)
      坂部 真貴子
    • Organizer
      第41回日本結晶成長国内会議
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県)
    • Year and Date
      2011年11月3日

URL: 

Published: 2013-07-10  

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