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細孔内及び界面における不均一液体・溶液の相転移現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20550017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関岡山大学

研究代表者

甲賀 研一郎  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10315020)

連携研究者 WIDOM Benjamin  Cornell University, 教授
JOSEPH O. INDEKEU  Katholieke Universiteit Leuven, 教授
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2009年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2008年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード液体 / 相転移 / 不均一系 / 細孔 / 界面 / 濡れ転移 / 疎水効果 / 溶媒和エントロピー / Lennard-Jones溶液 / 疎水性水和 / 水 / 包接水和物 / 水素 / 分子シミュレーション / 界面張力 / 吸着 / 氷
研究概要

分子数個分という非常に狭い空間に閉じ込められた液体,あるいは水と油の流体界面等における液体は,普通の液体にはみられないユニークな相転移あるいは非常に複雑な相挙動を示す。わたしたちは,統計力学理論およびコンピューター・シミュレーションにより,この興味深い液体が示す現象をできる限り系統的に分析し,そこに潜む法則を明らかにすることを目指した研究を行い,一定の成果を上げることができた。具体的には界面における相転移のひとつである「濡れ転移」および細孔のなかの準一次元・二次元流体の相挙動に関するいくつかの成果を上げた。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (11件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Hydrophobicity in Lennard-Jones solutions2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ishizaki, H.Tanaka, K.Koga
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys. 13

      ページ: 2328-2334

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Hydrophobicity in Lennard-Jones Solutions.2011

    • 著者名/発表者名
      M.Ishizaki, H.Tanaka, K.Koga
    • 雑誌名

      Phys.Chem.Chem.Phys.

      巻: 13 ページ: 2328-2334

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic stability of hydrogen hydrates of ice I-c and II structures2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 82

      ページ: 144105-144105

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] First- and second-order wetting transitions at liquid-vapor interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koga, J.O.Indekeu, B.Widom
    • 雑誌名

      Faraday Discussions 146

      ページ: 217-222

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Novel neon-hydrate of cubic ice structure2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Physica A 389

      ページ: 1834-1838

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Phase behavior of different forms of ice filled with hydrogen molecules2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 104

      ページ: 115701-115701

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Infinite-order transitions in density-functional models of wetting2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koga, J.O.Indekeu, B.Widom
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 104

      ページ: 36101-36101

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Novel neon-hydrate of cubic ice structure.2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim. K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Physica A

      巻: 389 ページ: 1834-1838

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-and Second-order wetting transitions at Liquid-vapor interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koga, J.O.Indekeu, B.Widom
    • 雑誌名

      Faraday Discussions

      巻: 146 ページ: 217-222

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermodynamic stability of hydrogen hydrates of ice Ic and II structures2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infinite-order transitions in density-functional models of wetting2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koga, J.O.Indekeu, B.Widom
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 104

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase behavior of different forms of ice filled with hydrogen molecules2010

    • 著者名/発表者名
      L.Hakim, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 104

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Augmented stability of hydrogen clathrate hydrates by weakly polar molecules2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakayama, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 131

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Phase behavior and fluid-solid surface tension of argon in slit pores and carbon nanotubes2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Hamada, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Physica A 388

      ページ: 2289-2298

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Augmented stability of hydrogen clathrate hydrates by weakly polar molecules2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakayama, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 131

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A plastic phase of water from computer simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Y.Takii, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 128

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Mean-field density-functional model of a second-order wetting transition2008

    • 著者名/発表者名
      K.Koga, B.Widom
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys. 128

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Phase diagram of water in carbon nanotubes2008

    • 著者名/発表者名
      D.Takaiwa, I.Hatano, K.Koga, H.Tanaka
    • 雑誌名

      Proc.Natl.Acad.Sci.USA 105

      ページ: 39-43

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Phase diagram of water in carbon nanotubes2008

    • 著者名/発表者名
      D. Takaiwa, I. Hatano, K. Koga, H. Tanaka
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105

      ページ: 39-43

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mean-field density-functional model of a second-order wetting transition2008

    • 著者名/発表者名
      K. Koga, B. Widom
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys. 128

      ページ: 114716-8

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A plastic phase of water from computer simulation2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Takii, K. Koga, H. Tanaka
    • 雑誌名

      J. Chein. Phys. 128

      ページ: 204501-8

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 疎水性水和と溶媒誘起相互作用2011

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      特定領域「ソフトマター物理」領域研究会
    • 発表場所
      東京大学(本郷)
    • 年月日
      2011-01-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 疎水性水和の特殊性と一般性2010

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      理研シンポジウムRIKEN Symposium動的水和構造と分子過程IV
    • 発表場所
      和光市
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 疎水性水和の特殊性と一般性2010

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      理研シンポジウム RIKEN Symposium動的水和構造と分子過程IV
    • 発表場所
      理化学研究所(和光市)
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] First, second, and higer-order wetting transitions at fluid interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      K.Koga
    • 学会等名
      11th Granada* Seminar on Computational and Statistical Physics
    • 発表場所
      Granada, Spain
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 定圧及び定積条件でみた溶媒和熱力学量とその意味2010

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      新学術領域研究 水を主役としたATPエネルギー変換 共溶媒効果に関する勉強会
    • 発表場所
      九州大学(箱崎)
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 定圧過程と定積過程でみた疎水効果(疎溶媒効果)2010

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-22
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] First, second, and higer-order wetting transitions at fluid interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      11th Granada* Seminar on Computational and Statistical Physics
    • 発表場所
      Spain
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 疎水環境下における水の構造・相転移・ダイナミクス2009

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      実在系の分子理論 研究交流会
    • 発表場所
      金沢文化ホール
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 連続濡れ転移の特長と条件2009

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      ソフトマター物理第4回領域研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2009-07-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ソフトな界面における連続濡れ転移2009

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎, B.Widom, J.O.Indekeu
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      立教大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 濡れ転移近傍における線張力2008

    • 著者名/発表者名
      甲賀研一郎
    • 学会等名
      第61回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      福岡
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [備考] アウトリーチ活動

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] KAKENHIきらめきときめきサイエンス等の高校生向き研究室体験実習において,研究の基礎との成果をわかりやすく解説した。

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://phys.chem.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.chem.okayama-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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