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臨界カシミール効果を用いた動的不均一性の検証

研究課題

研究課題/領域番号 18K18740
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分13:物性物理学およびその関連分野
研究機関立命館大学

研究代表者

深尾 浩次  立命館大学, 理工学部, 教授 (50189908)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードカシミール力 / 動的不均一性 / 液晶滴 / 欠陥構造 / 回転運動 / レーザーピンセット / コレステリック液晶 / レーザートラップ / 液滴 / マランゴニ対流 / 高分子薄膜 / コロイド / 蛍光退色回復法 / マイクロレオロジー / カシミール効果 / ガラス転移
研究成果の概要

当初は高分子ブレンド系中のコロイド粒子に働く臨界カシミール力と動的不均一性の関係の解明が目的であった。しかし、コロイド粒子系での微小力の高精度での測定が困難であることが判明したため、微小力測定の対象を液晶滴へと変更し、以下の研究を行なった。
1) コレステリック液晶滴では異方的な弾性と界面における分子配向の競合により様々な欠陥構造が観測され、その安定性の議論が可能となった。2)点欠陥を含む液晶滴に温度勾配を印加し、その構造変化を解析した。平衡状態で滴中心にあった点欠陥が移動し静止した。これより、内部配向場のねじれ、回転駆動、構造変化の関係が明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当初想定した結果には到達していないが、液晶滴に対して得られた結果は、アクティブマターの特徴を理解するために不可欠なものである。アクティブマターは私たちの生活に密接に関わっている物質群を構成し、またこれまでに未解明の非線形・非平衡に関連した基礎的な物理現象をもたらすものとも言える。したがって、本研究のこれまでの結果は、私たちの生活に直接関わる科学に大きく貢献する可能性があり、学術的・社会的に十分な意義を有する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Polymerization-Induced Vitrification and Kinetic Heterogenization at the Onset of the Trommsdorff Effect2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yasuhito、Shinagawa Yuya、Kato Eri、Mishima Ryutaro、Fukao Koji、Matsumoto Akikazu
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 54 号: 7 ページ: 3293-3303

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.0c02260

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic analysis in molecular simulations with discretized Wiener-Khinchin theorem for Fourier-Laplace transformation2020

    • 著者名/発表者名
      Koyama Akira、Nicholson David A.、Andreev Marat、Rutledge Gregory C.、Fukao Koji、Yamamoto Takashi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 号: 6 ページ: 063302-063302

    • DOI

      10.1103/physreve.102.063302

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Horizontal Transportation of a Maltese Cross Pattern in Nematic Liquid Crystalline Droplets under a Direct-Current Electric Field2020

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Jun、Fukao Koji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 9 ページ: 094401-094401

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.094401

    • NAID

      40022344798

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-excited oscillation of the director field in cholesteric liquid crystalline droplets under a temperature gradient2020

    • 著者名/発表者名
      Jun Yoshioka, Koji Fukao
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 32 号: 32 ページ: 325102-325102

    • DOI

      10.1088/1361-648x/ab83b1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxation behavior of poly(diisopropyl fumarate) including no methylene spacer in the main chain2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Suzuki, Kairi Miyata, Masashi Sato, Nagisa Tsuji, Koji Fukao, Akikazu Matsumoto
    • 雑誌名

      Polymer

      巻: 196 ページ: 122479-122479

    • DOI

      10.1016/j.polymer.2020.122479

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrorheological Properties of Dual Frequency Liquid Crystal in Smectic A Phase2019

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Narumi、Kaneko Kosuke、Kaneko Kimiyoshi、Takikawa Yoshinori、Fukao Koji、Hanasaki Tomonori
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 48 号: 4 ページ: 386-389

    • DOI

      10.1246/cl.181023

    • NAID

      130007624443

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 年月日
      2019-04-05
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct observation of mobility of thin polymer layers via asymmetric interdiffusion using neutron reflectivity measurements2019

    • 著者名/発表者名
      Megumi Ooe, Kairi Miyata, Jun Yoshioka, Koji Fukao, Fumiya Nemoto, and Norifumi L. Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics

      巻: 151 号: 24 ページ: 244905-244905

    • DOI

      10.1063/1.5132768

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Processing Pathways Decide Polymer Properties at the Molecular Level2019

    • 著者名/発表者名
      S. Chandran, J. Baschnagel, D. Cangialosi, K. Fukao, E. Glynos, L.M.C. Janssen, M. Mueller, M. Muthukumar, U. Steiner, J. Xu, S. Napolitano, G. Reiter
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 52, 号: 19 ページ: 7146-7156

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.9b01195

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Horizontal transportation of a Maltese cross pattern in nematic liquid crystalline droplets under a temperature gradient2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshioka Jun、Fukao Koji
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 99 号: 2 ページ: 022702-022702

    • DOI

      10.1103/physreve.99.022702

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origin of SAXS intensity in the low-q region during the early stage of polymer crystallization from both the melt and glassy state2018

    • 著者名/発表者名
      Konishi Takashi、Okamoto Daisuke、Tadokoro Daisuke、Kawahara Yoshitaka、Fukao Koji、Miyamoto Yoshihisa
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 2 号: 10

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.2.105602

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポリフマル酸ジイソプロピル系高分子の誘電緩和2020

    • 著者名/発表者名
      宮田 海里,木村 光輔,深尾 浩次,鈴木 祥仁,松本 章一
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポリアミド系共重合体の電極分極過程の観察2020

    • 著者名/発表者名
      岩井 勇樹,宮田 海里,深尾 浩次,Sotta Paul,Long Didier R.
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ナノ細孔中でのイオン液晶の相転移2020

    • 著者名/発表者名
      藤本 大輔,宮田 海里,深尾 浩次
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Interdiffusion and glass transition in thin polymer films2019

    • 著者名/発表者名
      K.Fukao, M.Ooe, T.Hayashi, K.Miyata, J.Yoshioka, F.Nemoto, N.L.Yamada
    • 学会等名
      Princeton center conference: Polymers at the Nanoscale:: Phase transition and dynamics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymmetric interfacial dynamics and glass transition in stacked thin polymer fillms2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Fukao
    • 学会等名
      10th Conference on Broadband Dielectric Spectroscopy and its Applications,
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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