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ネットワーク性液体の理論研究

研究課題

研究課題/領域番号 19029018
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋大学

研究代表者

松本 正和  名古屋大学, 物質科学国際研究センター, 助教 (10283459)

研究期間 (年度) 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2007年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードネットワーク性液体 / 液液相転移 / 均一核生成 / 過冷却液体 / 水の特異な物性 / ネットワークモチーフ / アモルファスシリコン / フラストレーション
研究概要

1)水、シリコンなどのネットワーク形成性液体のネットワーク構造を詳細に解析し、そのネットワークが、フラグメントと呼ばれる要素に分解できることを示した。過冷却水および過冷却液体シリコンに微視的不均一性が存在し、その起源をネットワークの構造により明確に特徴付けた。水およびシリコンの構造因子の第1ピークの起源にたいする合理的な説明を与えた。
2)水が4℃以下で膨張する理由について、ネットワークの歪みという観点から新しい説明を提案した。
3)氷中でのプロトン移動と秩序化のメカニズムを、新たな方法論を導入して解析した。氷のプロトンディスオーダによってプロトン移動のポテンシャルエネルギー面がでこぼこになり、それが非常に低温でプロトンのホッピング移動を抑止する可能性を指摘した。
4)氷の、均一核生成からの融解過程の微視的ダイナミクスを調べ、氷のプロトンディスオーダのせいで、融解核が形成される場所が不均一に分布し、その形成までの待ち時間が幅広い分布を持つこと、融解核と結晶の界面にごく薄い濡れ層が存在すること、臨界核サイズを決定している因子を明らかにした。

報告書

(1件)
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (11件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Network Motif of Water2008

    • 著者名/発表者名
      M. Matsumoto, A. Baba, and I. Ohmine
    • 雑誌名

      Proceedings of IWCS2007, AIP CP 982

      ページ: 219-222

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological Building Blocks of hydrogen bond network in water2007

    • 著者名/発表者名
      M. Matsumoto, A. Baba, and I. Ohmine
    • 雑誌名

      Journal of Chemical Physics 127

      ページ: 134504-134504

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 過冷却下のネットワーク性液体における相転移の微視的描像2008

    • 著者名/発表者名
      松本正和、大峰巌
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      東大阪市(近畿大)
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク性液体の幾何学と動力学と統計力学2008

    • 著者名/発表者名
      松本正和
    • 学会等名
      第5回QuLiSシンポジウム
    • 発表場所
      広島(広島大)
    • 年月日
      2008-03-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] ネットワーク性液体の液液相転移と結晶核生成2008

    • 著者名/発表者名
      松本正和
    • 学会等名
      第三回 九州大学産業技術数理研究センターワークショップ「自然現象における階層構造と数理的アプローチ」
    • 発表場所
      福岡(九州大)
    • 年月日
      2008-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Interplay between Glass Transition, Liquid-Liquid transition, and Crystal Nucleation in Supercooled Liquid Silicon2007

    • 著者名/発表者名
      松本 正和
    • 学会等名
      福岡国際ワークショップ「ガラス転移の統一概念」
    • 発表場所
      福岡市(九州大学理学部)
    • 年月日
      2007-11-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Network Motif of Water2007

    • 著者名/発表者名
      松本正和、馬場昭典、大峰巌
    • 学会等名
      国際ワークショップ「複雑システム」
    • 発表場所
      仙台市(仙台コンベンションセンター)
    • 年月日
      2007-09-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 氷のプロトン移動と秩序化2007

    • 著者名/発表者名
      新見顕、江上知幸、松本正和、大峰巌
    • 学会等名
      日本物理学会第62会年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-24
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 氷の融解に関する理論研究2007

    • 著者名/発表者名
      望月建爾、松本正和、大峰巌、斉藤真司
    • 学会等名
      日本物理学会第62会年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 最適化問題としてのシミュレーション物理2007

    • 著者名/発表者名
      松本 正和
    • 学会等名
      分子研研究会「分子科学における連成シミュレーションの基礎理論と応用」
    • 発表場所
      愛知(分子研)
    • 年月日
      2007-08-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水のPolyamorphismの理論2007

    • 著者名/発表者名
      松本 正和
    • 学会等名
      特別講演会「非晶質氷と分子イメージング」
    • 発表場所
      愛知(分子研)
    • 年月日
      2007-07-31
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Why does water expand when it cools?2007

    • 著者名/発表者名
      M. Matsumoto
    • 学会等名
      Molecular Science on Real Systems
    • 発表場所
      Kyoto (Kyoto Univ.)
    • 年月日
      2007-07-29
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水の本質:水素結合ネットワークをときほぐす2007

    • 著者名/発表者名
      松本 正和
    • 学会等名
      高分子学会燃料電池材料研究会
    • 発表場所
      東京(お茶の水の化学会館会議室)
    • 年月日
      2007-06-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://vitrite.chem.nagoya-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www2.chem.nagoya-u.ac.jp/theochem/wiki/wiki.cgi/matto?page=Network+Motif+of+Water

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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