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自由エネルギーランドスケープ理論を用いたガラス転移現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22540400
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 数理物理・物性基礎
研究機関東京電機大学

研究代表者

小田垣 孝  東京電機大学, 理工学部, 教授 (90214147)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード非平衡統計力学 / 密度汎関数理論 / 自由エンルギーランドスケープ / ガラス転移 / 温度変調応答 / 比熱・エントロピー / 協調緩和領域 / 初到達時間 / 非平衡系 / 統計力学 / 物性理論 / 自由エネルギーランドスケープ / 構造エントロピー / 繰り込み群 / ランジュバン方程式 / 誘電緩和 / LJGポテンシャル
研究概要

自由エネルギーランドスケープ(FEL)描像を用いて、ガラス形成過程の解析を行った。まず、構造エントロピーに二種類の寄与があることを示した。次いで、剛体球系の緩和時間と充填率の関係が Vogel-Fulcher 則と矛盾がないことを示し、緩和時間の発散が協調緩和領域の大きさに依存することを示した。分子動力学シミュレーションにより2次元Lennard-Jones-Gauss (LJG) 系のガラス化過程の FEL を明らかにした。また、3 次元 LJG系のガラス転移に関わる特異温度が、FEL 描像から導かれる Odagaki Rule を満たすことを示した。さらに、FEL 描像を用いて高分子の誘電緩和を解析し、誘電測定から三つの特異温度が決定できることを示した。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (34件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Boundary Perturbation Analysis of Complex Networks2012

    • 著者名/発表者名
      H. Oshima and T. Odagaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81, 124009 ページ: 8-8

    • NAID

      40019524960

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-linear dielectric responses of a model glass former under oscillating temperature2012

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki, M. Kuroda and Y. Saruyama
    • 雑誌名

      J. Phys.Soc. Jpn.

      巻: 81, 104714 ページ: 5-5

    • NAID

      40019447581

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Vitrification and Crystallization in a Two-Dimensional Monatomic System2012

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuguchi and T. Odagaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81, 024601 ページ: 7-7

    • NAID

      210000109390

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-linear dielectric responses of a model glass former under oscillating temperature2012

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 10 ページ: 1047141-5

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.104714

    • NAID

      40019447581

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boundary Perturbation Analysis of Complex Networks2012

    • 著者名/発表者名
      H. Oshima
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 12 ページ: 124009-124009

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.124009

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of Vitrification and Crystallization in a Two-dimensional Monatomic System2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Mizuguchi, Takashi Odagaki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 81 号: 2 ページ: 024601-024601

    • DOI

      10.1143/jpsj.81.024601

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Configurational Entropy and Heat Capacity in Supercooled Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      A. Yoshimori and T. Odagaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 80, 064601 ページ: 5-5

    • NAID

      120004951619

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass formation and thermodynamics of supercooled monatomic liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Vo Van Hoang and T. Odagaki
    • 雑誌名

      J Phys Chem B

      巻: 115 ページ: 6946-56

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear and non-linear dielectric responses of a model glass former2011

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki, H. Katou and Y. Saruyama
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 80, 053705 ページ: 4-4

    • NAID

      40018798404

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies of liquid-solid transitions using a thermodynamic perturbation method with modified weighted density approximation2011

    • 著者名/発表者名
      A. Suematsu, A. Yoshimori and T. Odagaki
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 80, 025001 ページ: 2-2

    • NAID

      210000108907

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear and non-linear dielectric responses of a model glass former2011

    • 著者名/発表者名
      T.Odagaki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 80

    • NAID

      40018798404

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass formation and thermodynamics of supercooled monatomic liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Vo Van Hoang
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry

      巻: B115 号: 21 ページ: 6946-6956

    • DOI

      10.1021/jp111086e

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Configurational Entropy and Heat Capacity in Supercooled Liquid2011

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshimori, T.Odagaki
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn

      巻: 80 号: 6 ページ: 64601-64601

    • DOI

      10.1143/jpsj.80.064601

    • NAID

      120004951619

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of particle flips in two-dimensional quasicrystals2010

    • 著者名/発表者名
      M. Engel, M. Umezaki, H.-R. Trebin, and T. Odagaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B82, 134206 ページ: 9-9

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic mechanism of glass formation in supercooled monatomic liquids2010

    • 著者名/発表者名
      V.V. Hoang and T. Odagaki
    • 雑誌名

      Solid State Commun

      巻: 150 ページ: 1971-1975

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glass Formation and Thermodynamics of Supercooled Monatomic Liquids2010

    • 著者名/発表者名
      V.V.Hoang
    • 雑誌名

      Solid State Communications

      巻: 150 ページ: 1971-1975

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of particle flips in two-dimensional quasicrystals2010

    • 著者名/発表者名
      M.Engel
    • 雑誌名

      Physical Review

      巻: B82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studies of liquid-solid transitions using a thermodynamic perturbation method with modified weighted density approximation2010

    • 著者名/発表者名
      A.Suematsu
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 極小を二つ持つ相互作用ポテンシャルを用いた相転移の研究2013

    • 著者名/発表者名
      末松安由美、吉森明、才木将史、松井淳、小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Non-linear responses of glass formers under temperature modulation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki, T. Ueno and Y. Saruyama
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore Convention Center, Baltimore, Maryland, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Non-linear responses of glass formers under temperature modulation2013

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 極小を二つ持つ相互作用ポテンシャルを用いた相転移の研究2013

    • 著者名/発表者名
      末松安由美
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 二つの極小をもつ粒子間相互作用が相転移に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      末松安由美、吉森明、才木将史、松井淳、小田垣孝
    • 学会等名
      第118回日本物理学会九州支部例会
    • 発表場所
      琉球大学
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] モデルガラス形成物質の温度変調非線形誘電緩和2012

    • 著者名/発表者名
      黒田昌利
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Non-linear dielectric response of glass formers under oscillating temperature2012

    • 著者名/発表者名
      T.Odagaki
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      Boston Convention Center(ボストン)
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 熱力学的摂動論を用いたLennard-Jones-Gauss系の固液相転移の研究2012

    • 著者名/発表者名
      末松安由美
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(西宮市)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Non-linear dielectric responses of a model glass former under oscillating temperature2012

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki
    • 学会等名
      International Symposium on Glasses and Entropy
    • 発表場所
      Wildbad Kreuth, Germany
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] モデルガラス形成物質の温度変調非線形誘電緩和2012

    • 著者名/発表者名
      黒田昌利、加藤英明、小田垣孝、猿山靖夫
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 熱力学的摂動論を用いたLennard-Jones-Gauss 系の固液相転移の研究2012

    • 著者名/発表者名
      末松安由美、吉森明、才木将史、松井淳、小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Non-linear dielectric response of glass formers under oscillating temperature2012

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki, M. Kuroda, H. Katoh and Y. Saruyama
    • 学会等名
      APS March Meeting (Boston Convention Center
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] FEL formalism of non-equilibrium statistical mechanics and dielectric responses of a super cooled liquid2011

    • 著者名/発表者名
      T.Odagaki
    • 学会等名
      8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Wien大学(ウイーン)
    • 年月日
      2011-09-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Vitrification and crystallization processes of a monatomic system2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Mizuguchi
    • 学会等名
      8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Wien大学(ウイーン)
    • 年月日
      2011-09-10
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Application of a phase transition theory to a glass forming system2011

    • 著者名/発表者名
      A.Suematsu
    • 学会等名
      Mini-Symposium on Liquids (MSL)
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 年月日
      2011-06-25
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Vitrification of a monatomic simple liquid in two dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Odagaki
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      Dallas, USA
    • 年月日
      2011-03-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] FEL formalism of non-equilibrium statistical mechanics and dielectric responses of a super cooled liquid2011

    • 著者名/発表者名
      T. Odagaki, H. Katoh and Y. Saruyama
    • 学会等名
      8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Wien, Austria
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Vitrification and crystallization processes of a monatomic system2011

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuguchi and T. Odagaki
    • 学会等名
      8th Liquid Matter Conference
    • 発表場所
      Wien, Austria
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of a phase transition theory to a glass forming system2011

    • 著者名/発表者名
      A. Suematsu, A.Yoshimori and T. Odagaki
    • 学会等名
      Mini-Symposium on Liquids (MSL)
    • 発表場所
      Okayama University, Okayama
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Vitrification of a monatomic simple liquid in two dimensions2011

    • 著者名/発表者名
      T. Odagakiand T. Mizuguchi
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      Dallas Convention Center, Dallas, Texus, USA
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元単成分系におけるガラス化と結晶化の動的性質2010

    • 著者名/発表者名
      水口朋子
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏市・東京大学物性研究所
    • 年月日
      2010-11-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ランドスケープ-過去、現在、未来-2010

    • 著者名/発表者名
      小田垣孝
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏市・東京大学物性研究所
    • 年月日
      2010-11-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ガラス転移点近傍の線形・非線形誘電応答2010

    • 著者名/発表者名
      加藤英明
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏市・東京大学物性研究所
    • 年月日
      2010-11-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 2次元単成分系における結晶化、準結晶化、ガラス化のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      堺市・大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 自由エネルギーランドスケープ描像に基づいた剛体球系の緩和時間2010

    • 著者名/発表者名
      浴本亨
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      堺市・大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 自由エネルギーランドスケープに基づく非平衡統計力学とガラス転移2010

    • 著者名/発表者名
      小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会2010年秋季大会
    • 発表場所
      堺市・大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Dynamics of crystallization, quasicrystallization and vitrification in a two dimensional monatomic system2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mizuguchi
    • 学会等名
      23rd International Conference on Statistical Physics
    • 発表場所
      Cairns, Austraria
    • 年月日
      2010-07-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ランドスケープ-過去、現在、未来-2010

    • 著者名/発表者名
      小田垣 孝
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2 次元単成分系におけるガラス化と結晶化の動的性質2010

    • 著者名/発表者名
      水口朋子、小田垣孝
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] ガラス転移点近傍の線形・非線形誘電応答2010

    • 著者名/発表者名
      加藤英明、小田垣孝、猿山靖夫
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 自由エネルギーランドスケープ描像に基づいた剛体球系の緩和時間2010

    • 著者名/発表者名
      浴本亨、吉森明、吉留崇、小田垣孝
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 2 次元単成分系における結晶化、準結晶化、ガラス化のダイナミクス2010

    • 著者名/発表者名
      水口朋子、小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会 2010 年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 自由エネルギーランドスケープに基づく非平衡統計力学とガラス転移2010

    • 著者名/発表者名
      小田垣孝
    • 学会等名
      日本物理学会 2010 年秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamics of crystallization, quasicrystallization and vitrification in a two dimensional monatomic system2010

    • 著者名/発表者名
      T. Mizuguchi and T. Odagaki
    • 学会等名
      23rd International Conference on Statistical Physics of the International Union for Pure and Applied Physics
    • 発表場所
      Cairns, Austraria
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [図書] 自然をみる目を育てる 力学の初歩2011

    • 著者名/発表者名
      小田垣孝
    • 総ページ数
      131
    • 出版者
      培風館
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://phys.ru.dendai.ac.jp/~odagaki/index.php

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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