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複雑液体のテラヘルツダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 16204032
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物物理・化学物理
研究機関筑波大学

研究代表者

小島 誠治  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 教授 (90134204)

研究分担者 武田 三男  信州大学, 理学部・物理科学科, 教授 (20115653)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
38,220千円 (直接経費: 29,400千円、間接経費: 8,820千円)
2006年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2005年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2004年度: 26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
キーワード化学物理 / 生物物理 / 物性実験 / 物性基礎論 / 光物性 / テラヘルツ光 / フェムト秒レーザー / 時間領域分光 / 緩和現象 / 赤外活性 / 複雑液体 / ガラス / 誘電率
研究概要

今年度は3年目の最終年度である。過去2年間で新しい緻密な設計の基に特注品と製造されたテラヘルツ時間領域分光法の装置(栃木ニコン社)が導入され、さらにその性能(テラヘルツ光の発生分布、時系列信号の再現性、信号強度のダイナミックレンジなど)の詳細なチェックが行なうとともに、テラヘルツ光発生にボータイアンテナを用いることによる時間領域テラヘルツ分光測定0.1から1.0THzの範囲で(1)アルコール水溶液、(2)生体凍結保護物質、(3)酸化物ガラスについて行った。今年度は引き続きダイポールアンテナを用いてより高い周波数範囲(0.5-3.0THz)で上記3種の複雑液体について信頼性の高いテラヘルツ時間領域分光の測定を行った。その結果、1,2年目の低振動数領域のスペクトルと接続することにより、広い周波数範囲でテラヘルツ複素誘電率スペクトルの実部並びに虚部を決めることができた。また、テラヘルツ用のクライオスタットを試作して試料の温度依存性を低温から高温に至る広い温度範囲で調べることのできる時間領域テラヘルツ分光装置を構築した。これにより代表的なガラス形成物質、生体凍結保護物質について、低温から高温に至る広い温度範囲において液体状態、過冷却液体状態、ガラス状態におけるサブテラヘルツからテラヘルツ帯における主緩和、速いベータ過程、ボソンピークなどの普遍的なダイナミクスの研究が可能となった。テラヘルツ領域の異常緩和現象と振動励起状態を正しい理論モデルで解析するために、関連するさテラヘルツ帯の低振動数ラマン散乱、並びにサブテラヘルツ帯のブリルアン散乱測定も上記3種の複雑液体について詳しい研究を行い、選択則の相違等を利用したこれらのダイナミクスの解析できる環境を整えた。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (26件)

  • [雑誌論文] Terahertz Time Domain Spectroscopy of Ethylene Glycol Aqueous Solutions2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, Y.Seshimo, S.Kojima
    • 雑誌名

      Cryobiology and Cryotechnology Vol. 52,No. 2

      ページ: 105-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin Scattering of Liquid Glass Transition in Lithium Borate Glass2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, Y.Matsuda, S.Kojima, M.Kodama
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 45

      ページ: 4474-4478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anomalous temperature behavior of hypersonic acoustic phonons in a lisozyme crystal2006

    • 著者名/発表者名
      A.V.Svaniza, S.G.Lushnikov, S.Kojima
    • 雑誌名

      JETP Lett. 84

      ページ: 551-555

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of glass-forming propylene glycol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukada, Y.Ike, J.Kano, S.Kojima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering 442

      ページ: 79-82

    • NAID

      110003955424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of polymer dynamics2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, S.Kojima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A442

      ページ: 383-386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Non-Debye Nature in Thermal Relaxation and Thermal Properties of Lithium Borate Glasses Studied by Modulated DSC2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuda, C.Matsui, Y.Ike, M.Kodama, S.Kojima
    • 雑誌名

      J. Thermal Analysis & Calorimetry 85

      ページ: 725-730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Terahertz Time Domain Spectroscopy of Ethylene Glycol Aqueous Solutions2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, Y.Seshimo, S.Kojima
    • 雑誌名

      Cryobiology and Cryotechnology vol.52, No.2

      ページ: 105-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin Scattering of Liquid Glass Transition in Lithium Borate Glass2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, Y.Matsuda, S.Kojima, M.Kodama
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. Vol.45, No. 6

      ページ: 4474-4478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Anomalous temperature behavior of hypersonic acoustic phonons in a lysozyme crystal2006

    • 著者名/発表者名
      A.V.Svaniza, S.G.Lushnikov, S.Kojima
    • 雑誌名

      JETP Lett. vol.84

      ページ: 551-555

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of polymer dynamics2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, S.Kojima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering : A vol.442

      ページ: 383-386

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Non-Debye Nature in Thermal Relaxation and Thermal Properties of Lithium Borate Glasses Studied by Modulated DSC2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuda, C.Matsui, Y.Ike, M.Kodama, S.Kojima
    • 雑誌名

      J.Thermal Analysis & Calorimetry vol.85

      ページ: 725-730

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of glass-forming propylene glycol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukada, Y.Ike, J.Kano, S.Kojima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering : A vol.442

      ページ: 79-82

    • NAID

      110003955424

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Brillouin Scattering of Liquid Glass Transition in Lithium Borate Glass2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike, Matsuda, S, Kojima, M.Kodama
    • 雑誌名

      Jpn.J Appl.Phys. 45

      ページ: 4474-4478

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Anomalous temperature behavior of hypersonic acoustic phonons in a lisozyme crystal2006

    • 著者名/発表者名
      A.V.Svaniza, S.G.Lushinikov, S.Kojima
    • 雑誌名

      JETP Lett. 84

      ページ: 551-555

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamics of Water-Ethanol Mixtures Studied by Light Scattering2006

    • 著者名/発表者名
      M.Saito, Y.Ike, J.Kano, S.Kojima
    • 雑誌名

      AIP Conf.Proc. 832

      ページ: 291-294

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of glass-forming propylene glycol2006

    • 著者名/発表者名
      S.Tsukada, Y.Ike, J.Kano, S.Kojima
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering A422

      ページ: 379-382

    • NAID

      110003955424

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-Debye nature in Thermal Relaxation and Thermal Properties of Lithium Borate Glasses Studied by Modulated DSC2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsuda, C.Matsui, Y.Ike, M.Kodama, S.Kojima
    • 雑誌名

      J.Thermal Analysis & Calorimetry 85

      ページ: 725-730

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] ガラス転移のダイナミクス:リチウムホウ酸塩ガラス2006

    • 著者名/発表者名
      小島誠治
    • 雑誌名

      日本中性子科学会誌[波紋] 16

      ページ: 44-46

    • NAID

      130001998468

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] アミノプロパノールの低温におけるガラス化と弾性的性質2005

    • 著者名/発表者名
      池祐治, 小島誠治
    • 雑誌名

      低温生物工学会誌 59

      ページ: 159-162

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Terahertz time domain spectroscopy of low energy excitations in glasses2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kojima et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 744

      ページ: 243-246

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Brillouin scattering study of liquid-glass transitions of aminopropanols2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Ike et al.
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Structure 746

      ページ: 521-524

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 光学的手段を用いるGHz超音波の非接触計測2005

    • 著者名/発表者名
      池祐治, 小島誠治
    • 雑誌名

      日本音響学会誌 61(8)

      ページ: 461-466

    • NAID

      110003140624

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Characteristics of Water Solutions of Ethanol in the Terahertz Region2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kitahara et al.
    • 雑誌名

      J.Kor.Phys.Soc. 46

      ページ: 82-85

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dielectric Characteristic of water solutions of ethanol in THz region2005

    • 著者名/発表者名
      H.Kitahara et al.
    • 雑誌名

      J.Kor.Phys.Soc. (in press)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] THz-TDS of low-energy excitations in glasses2005

    • 著者名/発表者名
      S.Kojima et al.
    • 雑誌名

      J.Mol.Struc. (in press)

      ページ: 26-26

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Terahertz Time Domain Spectroscopy of Glass Science2004

    • 著者名/発表者名
      S.Kojima et al.
    • 雑誌名

      Proc.XXth International Congress on Glass, 2004, Kyoto, 7

      ページ: 80-80

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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