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ソフトマター:多自由度・階層系の協同的機能発現の新しい基本原理

研究課題

研究課題/領域番号 16GS0203
研究種目

学術創成研究費

配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

田中 肇  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (60159019)

研究分担者 荒木 武昭  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (20332596)
連携研究者 荒木 武昭  京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20332596)
古川 亮  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20508139)
小西 隆士  京都大学, 大学院・人間・環境学研究科, 助教 (90378878)
研究期間 (年度) 2004 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
397,540千円 (直接経費: 305,800千円、間接経費: 91,740千円)
2008年度: 58,630千円 (直接経費: 45,100千円、間接経費: 13,530千円)
2007年度: 81,770千円 (直接経費: 62,900千円、間接経費: 18,870千円)
2006年度: 83,720千円 (直接経費: 64,400千円、間接経費: 19,320千円)
2005年度: 81,120千円 (直接経費: 62,400千円、間接経費: 18,720千円)
2004年度: 92,300千円 (直接経費: 71,000千円、間接経費: 21,300千円)
キーワードソフトマター / 液体 / 階層性 / 多自由度・階層系 / 階層間の動的結合 / 粘弾性相分離 / 二秩序変数モデル / 外場による制御 / 液体・液体相転移 / ガラス転移 / 荷電ソフトマター系
研究概要

ソフトマターの最大の特徴は、その幾重にもわたる階層的な構造にある。また、一見単純に見える液体もある種の階層構造を内包することが最近の研究から明らかになりつつある。このような階層間の複雑な関わり、液体自身の階層性がソフトマター、液体の性質にどのようにかかわっているかといった問題は、これまで殆ど研究されてこなかった。そこで、これら多自由度・階層系の動的挙動に注目し、ソフトマター、液体の本性に迫るべく研究を行った。

報告書

(6件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (47件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (14件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Anisotropic Cooperative Structural Rearrangements in Sheared Supercooled Liquids2009

    • 著者名/発表者名
      Akira Furukawa, Kang Kim, Shinji Saito, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102(1)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fracture Phase Separation2009

    • 著者名/発表者名
      Takehito Koyama, Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102(6)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic Selection of the Kinetic Pathway of a Polymer Coil-Globule Transition2009

    • 著者名/発表者名
      Kumiko Kamata, Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102(10)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apparent Violation of the Fluctuation-Dissipation Theorem due to Dynamic Heterogeneity in a Model Glass-Forming Liquid2009

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawasaki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 102(18)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhomogeneous flow and fracture of glassy materials2009

    • 著者名/発表者名
      Akira Furukawa, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 8(7)

      ページ: 601-609

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal link between the boson peak and transverse phonons in glass2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shintani, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials Vol. 7

      ページ: 870-877

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Control of fluidity and miscibility of a binary liquid mixture by the liquid-liquid transition2008

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Ken-ichiro Murata, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials Vol. 7

      ページ: 647-652

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Direct Observation of Medium-Range Crystalline Order in Granular Liquids Near the Glass Transition2008

    • 著者名/発表者名
      Keiji Watanabe, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 100(15)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of a local structural mechanism for dynamic arrest2008

    • 著者名/発表者名
      C.Patrick Royall, Stephen R.Williams, Takehiro Ohtsuka, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 7(7)

      ページ: 556-561

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of fluidity and miscibility of a binary liquid mixture by the liquid-liquid transition2008

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Ken-ichiro Murata, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 7(8)

      ページ: 647-652

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal link between the boson peak and transverse phonons in glass2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shintani, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 7(11)

      ページ: 870-877

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of the liquid-liquid transition in a molecular liquid by spatial confinement2007

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita and Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 98(23)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bridging length scales in colloidal liquids and interfaces from near-critical divergence to single particles2007

    • 著者名/発表者名
      C. P. Royall, D. G. A. L. Aarts, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Physics 3(9)

      ページ: 636-640

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation between dynamic heterogeneity and medium-range order in two-dimensional glass-forming liquids2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Kawasaki, Takeaki Araki and Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99(21)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Colloidal Aggregation in a Nematic Liquid Crystal : Topological Arrest of Particles by a Single-Stroke Disclination Line2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters Vol. 97

      ページ: 127801-127801

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Violation of the incompressibility of liquid by simple shear flow2006

    • 著者名/発表者名
      Akira Furukawa, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Vol. 443

      ページ: 434-438

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Frustration on the way to crystallization in glass2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shintani, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Physics Vol. 2

      ページ: 200-206

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Self-organization in phase separation of a lyotropic liquid crystal into cellular, network and droplet morphologies2006

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Iwashita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials Vol. 5, No. 2

      ページ: 147-152

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Surface-sensitive particle selection by driving particles in a nematic solvent2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 18/15

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stripe pattern formation in phase separation accompanying orientational ordering under an external field2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 18/22

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Wetting-induced depletion interaction between particles in a phase-separating liquid mixture2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review E 73/6

      ページ: 61506-61506

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Colloidal Aggregation in a Nematic Liquid Crystal : Topological Arrest of Particles by a Single-Stroke Disclination Line2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 97/12

      ページ: 127801-127801

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Violation of the incompressibility of liquid by simple shear flow2006

    • 著者名/発表者名
      Akira Furukawa, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature 443/7110

      ページ: 434-438

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Self-organization in phase separation of a lyotropic liquid crystal into cellular, network and droplet morphologies2006

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Iwashita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 5・2

      ページ: 147-152

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscoelastic phase separation in soft matter : Numerical-simulation study on its physical mechanism2006

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Takeaki Araki
    • 雑誌名

      Chemical Engineering Science 61・7

      ページ: 2108-2141

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Shear-induced discontinuous and continuous topological transitions in a hyper swollen membrane system2006

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Mamoru Isobe, Hideyuki Miyazawa
    • 雑誌名

      Physical Review E 73・2

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Frustration on the way to crystallization in glass2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Shintani, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Physics 2・3

      ページ: 200-206

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetics of the liquid transition of triphenyl phosphite2006

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review B 73・10

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface-sensitive particle selection by particles in a nematic solvent2006

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 18・15

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On the abundance and general nature of the liquid-liquid phase transition in molecular systems.2005

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 17・27

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Surface-assisted monodomain formation of an ordered phase of soft matter via the first-order phase transition2005

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Iwashita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 95・4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of the Fragility of a Glass-Forming Liquid the Liquid-Liquid Phase Transition2005

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 95・4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Viscoelastic Phase Separation of Protein Solutions2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Yuya Nishikawa
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 95・4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Roles of hydrodynamic interactions in structure of soft matter protein folding as an example2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 17・31

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-order-parameter model of the liquid-glass transition. I.Relation between glass transition and crystallization2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 351・43-45

      ページ: 3371-3384

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-order-parameter model of the liquid-glass transition. II. Structural relaxation and dynamic heterogeneity2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 351・43-45

      ページ: 3385-3395

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Tow-order-parameter model of the liquid-glass transition. III. Universal patterns of relaxations in glass-forming liquids2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids 351・43-45

      ページ: 3396-3413

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Simple tools for complex phenomena : Viscoelastic phase separation captured by disconnectable springs2005

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review E 72・4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Universality of viscoelastic phase separation in soft matter2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Takeaki Araki, Takehito Koyama, Yuya Nishikawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condesed Matter 17・45

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fluid structure in colloid-polymer mixtures : the competition between electrostatics and depletion2005

    • 著者名/発表者名
      C.Patrick Royall, Dirk G.A.L.Aarts, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Condensed Matter 17・45

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic control of the photonic smectic order of membranes2005

    • 著者名/発表者名
      Jun Yamamoto, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Nature Materials 4・1

      ページ: 75-80

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Kinetics of ergodic-to-nonergodic transitions in charged colloidal suspensions : Aging and gelation2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Sara Jabbari-Farouji, Jacques Meunier, Daniel Bonn
    • 雑誌名

      Physical Review E 71・2

      ページ: 21402-21402

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical-like phenomena associated with liquid-liquid transition in a molecular liquid2004

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Science Vol. 306

      ページ: 845-848

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Nematohydrodynamic Effects on the Phase Separation of a Symmetric Mixture of an Isotropic Liquid and a Liquid Crystal2004

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 93・1

      ページ: 15702-15702

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Critical-Like Phenomena Associated with Liquid-Liquid Transition in a Molecular Liquid2004

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Science 306・5697

      ページ: 845-848

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Coarsening mechanism of phase separation caused by a double temperature quench in an off-symmetric binary mixture2004

    • 著者名/発表者名
      Tomoo Sigehuzi, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review E 70・11

      ページ: 51504-51504

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Mode-Selective Dynamic Light Scattering Spectroscopy : Application to the Isotropic Phase of Liquid Crystals2004

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Takagi, Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 93・25

      ページ: 257802-257802

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Critical-like behavior associated with structural ordering in glass-forming liquids2009

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      YKIS 2009 "Frontiers in Nonequilibrium Physics : Fundamental Theory, Glassy & Granular Materials, and Computational Physics"
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2009-07-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ガラス転移点近傍での中距離秩序の発達とその臨界的挙動2009

    • 著者名/発表者名
      田中肇
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      東京・立教大学・立教池袋中学・高校
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Fundamentals and Applications of Liquid-Liquid Transition of Molecular Liquids2008

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      24th APHS & NEQSOFT Joint Seminar "Frontiers of Colloid and Interface Science 2008"
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-12-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Origin of the boson peak in glass2008

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Hiroshi Shintani
    • 学会等名
      International Conference Unifying concepts in glass physics IV, UCGP2008
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-11-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Transport properties and dynamic structures of supercooled liquids2008

    • 著者名/発表者名
      Akira Furukawa, Hajime Tanaka
    • 学会等名
      Frontiers of Glassy Physics
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Defect configuration in nematic liquid crystals confined in porous media : a Monte Carlo simulation study provides evidence for defect-induced memory effects2008

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Marco Buscaglia, Tommaso Bellini, Hajime Tanaka
    • 学会等名
      7th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Lund, Sweden
    • 年月日
      2008-06-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of colloidal particles in soft matters2008

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Araki, Hajime Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-06-02
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of colloidal particles suspended in complex fluids : Fluid particle dynamics simulation study2008

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka, Takeaki Araki
    • 学会等名
      International Conference "Colloidal Dispersions in External Fields", CODEFII
    • 発表場所
      Bonn, Germany
    • 年月日
      2008-04-01
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ガラス転移とフラストレーション2008

    • 著者名/発表者名
      田中肇
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      大阪・近畿大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanical instability in phase separation, fracture, and cavitation2007

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Aachen, Germany
    • 年月日
      2007-10-04
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Mechanical instability in phase separation, fracture, and cavitation2007

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference
    • 発表場所
      Aachen (Germany)
    • 年月日
      2007-10-04
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分子性液体の液体・液体転移2007

    • 著者名/発表者名
      田中肇
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道・北海道大学札幌キャンパス
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Ordering kinetics of anisotropic soft matter : Novel mechanisms of pattern selection2006

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      21st International Liquid Crystal Conference
    • 発表場所
      Keystone, USA
    • 年月日
      2006-07-07
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Viscoelastic Phase Separation in Liquid Matter2005

    • 著者名/発表者名
      Hajime Tanaka
    • 学会等名
      6th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Utrecht, Nederland
    • 年月日
      2005-07-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 研究成果

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp/Results_J.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] 研究内容

    • URL

      http://tanakalab.iis.u-tokyo.ac.jp/Research_J.html

    • 関連する報告書
      2008 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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