| 研究課題/領域番号 |
16H04037
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
堂寺 知成 近畿大学, 理工学部, 教授 (30217616)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2018年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)
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| キーワード | ソフトマター / 準結晶 / ジャイロイド / 極小曲面 / 物性物理学 / 結晶学 / 分子シミュレーション / 自己組織化 / 凝縮系物理学 / フォトニック結晶 |
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| 研究成果の概要 |
黄金比に基づく10回対称Penrose Tiling、白銀比に基づく8回対称Ammann-Beenkerタイリングが1970年代から1980年代にかけて発見された。これらは1980年代に実験的に発見された準結晶の数学的基礎を与えている。研究代表者は、別宮、Ziherlらとこれらのタイリングの系列で3番目の金属比である青銅比に基づく6回対称準結晶タイリングを分子シミュレーション法（Nature 2014）を用いて発見、理論的にも整備して、2017年Nature Materials誌に発表した。これらは自己相似タイリング理論の40年ぶりの革新と言える。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
従来の準結晶の特徴は、正20面体、正12角形、正10角形または正8角形で特徴付けられる非伝統的な回転対称性であった。これらの物質の対称性および非周期性は、その構造を制御する黄金比、白銀比などの無理数比に由来していた。これまでに他の金属比タイリングは発見されていなかったが、本研究計画では、自己相似的な青銅比6回対称準結晶パターンを発見した。数値シミュレーションを用いることによって、コア・シェル構造を有するソフト高分子コロイド粒子系でこの準結晶のランダムタイリングが実現できることも明らかになった。準周期タイリングの可能性を広げた点、結晶と同じ六方対称性の準周期物質の可能性を示唆した点で意義がある。
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