| 研究課題/領域番号 |
18K03573
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
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| 研究機関 | 科学教育総合研究所株式会社(研究・開発部) |
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研究代表者 |
小田垣 孝 科学教育総合研究所株式会社(研究・開発部), その他部局等, 主任研究員 (90214147)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | 非平衡系 / 自由エネルギーランドスケープ / 緩和現象 / 協調緩和領域 / Adam-Gibb関係式 / エージング / 待ち時間依存性 / コンパートメントモデル / Adam-Gibbの関係式 / エイジング / 自由エネルギーランドスケープ描像 / 断熱伸長過程 / 過冷却液体 / Adam-Gibbs の関係式 / COVID-19 / 自由エネルギーランドスケープ理論 / 待ち時間 / 瞬時減衰定数 / SIQRモデル / アダム・ギブス理論 / 温度変調応答 / 中間散乱関数 / アミロイドーシス / ガラス転移 / 結晶化時間 / 密度汎関数理論 / 非平衡統計力学 |
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| 研究成果の概要 |
自由エネルギーランドスケープ（FEL）描像により、次のことを示した。(1) 温度変調に対する応答からFELの緩和時間が求まる；(2) 非平衡系のエージングが２種類に分類でき、FELの緩和は第II種エージングを生じる；(3)協調緩和領域の物理的な定義を与え、Adam-Gibbs 関係式が厳密に導ける；(4) 協調緩和領域の温度依存性を分子動力学シミュレーションで決定した：(5) 緩和の緩慢化とFELの緩和が共存する系では、二種類のエージングがクロスオーバーする。
本研究の数学的手法を応用して、COVID-19の対策にはPCR検査が重要であることを示し、波状感染曲線が生じる原因を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自由エネルギーランドスケープ描像により、非平衡系の動的性質と熱的性質を統一的に記述できることが示され、非平衡系物理学の新しいパラダイムの確立に向けて前進した。この描像により様々な現象が理解でき、(1) ガラス物性とエージング (2) タンパク質のアミロイド繊維化を含む生体高分子の構造転移 (3) 高分子材料の物性コントロールなどへの応用が期待される。
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