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2013 Fiscal Year Annual Research 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, 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  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 研究員 (70377927)
Keywords結晶成長 / ステップ / 不純物
Research Abstract

本研究では,今年度は不純物が結晶表面に周期的ついた場合における,2次元的な結晶島の拡散について計算機シミュレーションにより調べた。一般的に結晶表面に付着した不純物があると,あたかもピンのような働きをしてステップの前進を妨げることが知られている。このことから,2次元島の拡散は不純物により妨げられるであろうと予測していた。
不純物濃度が低いときには,予測通りに,拡散を妨げる働きをした。しかし,不純物密度が高くなると,逆に拡散が促進される現象が見られた。これは,同一平面内の近接原子との接合がないタイプの不純物を想定したために,不純物に隣接した原子が離脱しやすいためであることが分かった。さらに,不純物の挙動としては気相との直接的な吸着離脱が主たる過程であることも重要であることが分かった。この結果については,結晶成長国際会議(8月,ポーランド)でポスター発表し,論文をJournal of Crystal Growthに発表した(現在印刷中)。
実験グループでは,卵白リゾチーム存在下でのグルコースイソメラーゼ結晶の平衡温度について検討した。グルコースイソメラーゼに卵白リゾチームを添加して核生成させると,添加物濃度により結晶のアスペクト比が変化することが分かっていた。今年度はこれが成長速度の異方性によるのか,過飽和度の変化によるかについて調べるため,位相差顕微鏡で温度制御しながら,角度観測法により平衡温度の測定を行った。卵白リゾチームを添加したグルコースイソメラーゼと添加しないグルコースイソメラーゼについて測定を行うことで,卵白リゾチームがグルコースイソメラーゼ内部に取り込まれることで平衡温度の変化を起こしている結果が得られた。また,X線構造解析からもその結果を支持する結果が得られた。これらの結果については,結晶成長国内会議(11月,長野)で報告した。

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of container shape and walls on solidification of Brownian particles in a narrow system2014

    • Author(s)
      Mamoru Fujine, Masahide Sato, Hiroyasu Katsuno, Yoshihisa Suzuki
    • Journal Title

      Phys. Rev. E

      Volume: Vol.89, No.4 Pages: 042401

  • [Journal Article] Formation of a crystal of Brownian particles under a uniform external force2013

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

      Phys. Rev. E

      Volume: vol.87, No.3 Pages: 032403

  • [Journal Article] Crystallization of Brownian Particles from Walls Induced by a Uniform External Force2013

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

      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 82 Pages: 084804-1-8

    • DOI

      10.7566/JPSJ.82.084804

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 移動する粒子源によるステップのパターン形成―櫛歯状パターンの周期―2013

    • Author(s)
      川口将司, 三浦均,岸和宏,佐藤正英,上羽牧夫
    • Organizer
      第43回日本結晶成長国内学会
    • Place of Presentation
      長野市生涯教育センター(長野県)
    • Year and Date
      20131106-20131108
  • [Presentation] コロイド結晶成長における容器形状依存性2013

    • Author(s)
      藤根守,佐藤正英,勝野弘康,鈴木良尚
    • Organizer
      第43回日本結晶成長国内学会
    • Place of Presentation
      長野市生涯教育センター(長野県)
    • Year and Date
      20131106-20131108
  • [Presentation] リゾチーム存在下でのグルコースイソメラーゼ結晶の平衡温度2013

    • Author(s)
      藤原貴久,鈴木良尚,佐藤正英,佐﨑元,勝野弘康
    • Organizer
      第43回日本結晶成長国内学会
    • Place of Presentation
      長野市生涯教育センター(長野県)
    • Year and Date
      20131106-20131108
  • [Presentation] Crystallization and annealing of colloidal crystals under gravitational fields2013

    • Author(s)
      Yoshihisa Suzuki, Jin Endoh, Yohei Hamada, Atsushi Mori, Masahide Sato, Hiroyasu Katsuno
    • Organizer
      The 17th International Conference on Crystal Growth
    • Place of Presentation
      ワルシャワ大学(ポーランド)
    • Year and Date
      20130811-20130816
  • [Presentation] Effect of immobile impurities on behaviors of a two-dimensional island2013

    • Author(s)
      Hiroyasu Katsuno, Masahide Sato
    • Organizer
      The 17th International Conference on Crystal Growth
    • Place of Presentation
      ワルシャワ大学(ポーランド)
    • Year and Date
      20130811-20130816
  • [Presentation] Step patterns induced by a line source of adatoms2013

    • Author(s)
      Makio Uwaha, Masashi Kawaguchi, Shinji Kondo, Hitoshi Miura, Masahide Sato
    • Organizer
      The 17th International Conference on Crystal Growth
    • Place of Presentation
      ワルシャワ大学(ポーランド)
    • Year and Date
      20130811-20130816
    • Invited
  • [Presentation] Ordering of Brownian Particles from Walls Due to an External Force2013

    • Author(s)
      Masahide Sato, Hiroyasu Katsuno, Yoshihisa Suzuki
    • Organizer
      The 17th International Conference on Crystal Growth
    • Place of Presentation
      ワルシャワ大学(ポーランド)
    • Year and Date
      20130811-20130816

URL: 

Published: 2015-05-28  

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