2016 Fiscal Year Annual Research Report
Pattern formation of soft matters under temperature gradient
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26707023
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
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Principal Investigator |
栗田 玲 首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20579908)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ソフトマター / 温度勾配 / パターン形成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ソフトマターは大きさの異なる階層構造を持っており、その階層間の動的結合により、メゾスコピックなパターン構造を形成する。これまでは空間均一場におけるパターン形成が研究されてきたが、まだほとんど研究されていない空間不均一場に注目した。不均一場は不均一系特有な効果があり、それらの効果とパターン形成が結合することにより、均一系では見られない新規のパターン構造が出現すると期待した。そこで、空間不均一場におけるソフトマターのパターン形成を実験的に調べ、メカニズム解明を目的とした。
（１）ソフトマターの熱対流現象、（２）コロイドの樹枝状凝縮パターン形成、（３）泡沫の崩壊ダイナミクス、（４）イオン液体の異常溶解について研究を行った。（１）は通常の熱対流に対して、ソフトマターの自由度、例えば、粘性の温度依存性が絡み合い、特異な熱対流状態がみつかった。（２）は一様な凝縮ではなく、トリガーを導入することによって、樹枝状パターンが形成されることを見出した。（３）では、経験的に２つに分類されていた泡沫の状態が実は３つに分類され、それぞれが力学特性と結びついていることを見出した。（４）では、イオン液体が水に溶解するとき、一方向拡散という特異な溶け方であることを見つけた。
それぞれのテーマはソフトマターの中でも異なる物質であるが、非平衡物理としてとらえると類似性が多く見つかった。それぞれにおいて、興味深い結果が得られ、論文に掲載されている。この課題の発展は、非平衡物理に大きく貢献できるものと考えている。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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