顕著な内部構造を有する複雑液体における非平衡現象および相転移ダイナミクス

• Project/Area Number: 05J01265
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Institution: The University of Tokyo (2006-2007); Kyoto University (2005)
• Principal Investigator: 古川 亮 The University of Tokyo, 生産技術研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: レオロジー / シアバンド / 過冷却液体 / キャビテーション / 非平衡現象 / 相転移ダイナミクス / 複雑液体 / 渦糸格子系 / 塑性変形 / シア流 / マイクロレオロジー

Research Abstract

本研究課題の遂行課程で、粘性の圧力微分の逆数を超える剪断率を与えたとき、液体の一様状態が不安定化し、遂にはキャビテーションやシアバンドどいった非線形現象に至るという全く新たな機構を提案した。この機構は特に粘性の大きな液体系について広く成立しうるものであると予想しており、この研究で得られた知見を基に、さらなる一般化を行った。特に過冷却状態あるいは、ガラス状態にある極めて高粘性な液体や固体(金属ガラスや地球マントルなど)の塑性変形の機構、あるいはシアバンド形成、破壊、疲労現象などの不均一化を伴う変形について理解するために、自由体積などミクロな描像を有効的に組み入れたメソスケールモデルの立場から、系統的な研究を行ってきた。そのほかに、下記のような研究を展開した。(i)過冷却液体中に成長する動的不均一構造と輸送物性の関係について、主に数値シミュレーションを援用して、新たな知見を得た。(ii)膜の連続体シミュレーション法を開発し、流体力学相互作用など複雑な効果がある場合につい研究を行った。これらの研究についても、現在、論文投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Violation of the incompressibility of liquids by simple shear flow (2007)
  • Author(s): A. Furukawa and H. Tanaka
  • Journal Title: AIP conference proceedings 982 Pages: 764-767
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Violation of the incompressibility of liquid by simple shear flow (2006)
  • Author(s): Akira Furukawa, Hajime Tanaka
  • Journal Title: Nature 443・7110 Pages: 434-434
• [Journal Article] Banding of angular velocity in the current-driven vortex lattice of a type-II superconductor (2006)
  • Author(s): A.Furukawa, Y.Nisikawa
  • Journal Title: Physical Review B 73・6 Pages: 64511-64511
• [Journal Article] Sheared solid materials (2005)
  • Author(s): A.Onuki, A.Furukawa, A.Minami
  • Journal Title: PRAMANA-Journal of physics 64・5 Pages: 661-661
• [Journal Article] Spatio-temporal structures in sheared polymer systems (2005)
  • Author(s): A.Furukawa, A.Onuki
  • Journal Title: Physica D 205・(1-4) Pages: 195-195
• [Journal Article] Numerical studies of the convective instability onset in a supercritical fluid (2005)
  • Author(s): A.Furukawa, H.Meyer, A.Onuki
  • Journal Title: Physical Review E 71・6 Pages: 67301-67301
• [Presentation] New Simulation Method for the dynamics of surfactants and surfaces-continuum mechanics approach (2008)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: International Symposium on meso-scale Dynamics On Interface 2008
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] 複雑流体の内部構造と輸送 (2008)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: 日本物理学会第63回年次大会
  • Place of Presentation: 近畿大学
  • Year and Date: 2008-03-24
• [Presentation] 剪断が誘起する物質の不均一流動現象 (2007)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: 第55回レオロジー討論会
  • Place of Presentation: 金沢大学
  • Year and Date: 2007-11-01
• [Presentation] Violation of the incompressibility of liquids by simple shear flow (2007)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: The 5th In ternational Workshop on Complex Systems
  • Place of Presentation: 仙台国際センター
  • Year and Date: 2007-09-27
• [Presentation] 過冷却液体のレオロジー (2007)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: 日本物理学会第62回年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2007-09-24
• [Presentation] Violation of the incompressibility of liquids by simple shear flow (2007)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: YITP workshop 2007, New Frontiers in Colloid Physics
  • Place of Presentation: 京都大学基礎鞠理学研究所
  • Year and Date: 2007-07-26
• [Presentation] Violation of the incompressibility of liquids by simple shear flow (2007)
  • Author(s): 古川 亮
  • Organizer: 23nd international conference on statistical physics
  • Place of Presentation: Conference center,Genoa,Italy
  • Year and Date: 2007-07-10