ガラス転移とジャミング転移の平均場描像の確立

• 研究課題/領域番号: 24340098
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 名古屋大学 (2013-2014); 筑波大学 (2012)
• 研究代表者: 宮崎 州正 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40449913)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 統計力学 / 化学物理 / 物性基礎論 / ガラス転移 / ソフトマター / ジャミング転移

研究成果の概要

過冷却液体のガラス転移の研究の歴史は非常に長いが未だに平均場理論すら確立していない。我々は、ガラス転移の平均場描像の有力候補であるRFOT理論を検証するために、数値計算と理論研究を行った。具体的には、液体のガラス転移と粉体のジャミング転移を統一理論の検証、非一様モード結合理論の高次特異点への拡張、および「柔らかい」長距離相互作用モデル液体のクラスターガラス転移などに関する新しい知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Critical dynamical heterogeneities close to continuous second-order glass transitions (2014)
  • 著者名/発表者名: Saroj Kumar Nandi, Giulio Biroli, Jean-Philippe Bouchaud, Kunimasa Miyazaki, David R. Reichman
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 113 号: 24
  • DOI: 10.1103/physrevlett.113.245701
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Brownian motion with multiplicative noises revisited (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Kuroiwa, Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical 巻: 47 号: 1 ページ: 012001-012001
  • DOI: 10.1088/1751-8113/47/1/012001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Length Scales in Glass-Forming Liquids : An Inhomogeneous Molecular Dynamics Simulation Approach (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 113 号: 42 ページ: 13259-13267
  • DOI: 10.1021/jp4035419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jamming and glass transitions viewed from the mean field pictures (2013)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Takeshi Kuroiwa, Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1,518 ページ: 128-133
  • DOI: 10.1063/1.4794559
  • 査読あり
• [雑誌論文] Jamming Transition and Inherent Structures of Hard Spheres and Disks (2012)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Takeshi Kuroiwa, Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 109 号: 20
  • DOI: 10.1103/physrevlett.109.205701
  • NAID: 120007137142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ultra-soft potential system as a mean-field model of the glass transition (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: Journal of the Physical Societry of Japan Supplement A 巻: 81 号: Suppl.A ページ: SA006-SA006
  • DOI: 10.1143/jpsjs.81sa.sa006
  • NAID: 40019408765
  • 査読あり
• [学会発表] Correlation lengths of amorphous materials (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Atsushi Ikeda
  • 学会等名: IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems 2015 : Spins in Action
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-27
• [学会発表] Correlation length for the high dimensional hard sphere model near the glass and jamming transition point (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Atsushi Ikeda
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Numerical Study of Ideal Glass Transition by Random Pinning (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Walter Kob, Atsushi Ikeda, and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Tuning of Pairwise Potential Can Control the Fragility of Glass-Forming Liquids: From Tetrahedral Network to Isotropic Soft Sphere Models (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Kang Kim, and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Glass transition of a randomly pinned kinetically constrained model on the Bethe lattice (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Thermodynamic glass transition of randomly pinned systems (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Walter Kob, Atsushi Ikeda, and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Unifying Concepts in Glass Physics VI
  • 発表場所: Aspen Center for Physics, Aspen, CO, USA
  • 年月日: 2015-02-01 – 2015-02-07
  • 招待講演
• [学会発表] Control of the Fragility of a Glass Former by using the Fragile-to-Strong Crossover (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Kang Kim, and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Unifying Concepts in Glass Physics Ⅵ
  • 発表場所: Aspen Center for Physics, Aspen, CO, USA
  • 年月日: 2015-02-01 – 2015-02-07
• [学会発表] Correlation lengths of the high-dimensional hard sphere model (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Atsushi Ikeda,
  • 学会等名: Unifying Concepts in Glass Physics Ⅵ
  • 発表場所: Aspen Center for Physics, Aspen, CO, USA
  • 年月日: 2015-02-01 – 2015-02-07
• [学会発表] 高次元剛体球のガラス・ジャミング転移における相関長 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田晴國，池田昌司
  • 学会等名: 第四回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2015-01-06 – 2015-01-08
• [学会発表] An Unprecedentedly Mean-Field-Like Glass Former (2014)
  • 著者名/発表者名: Daniele Coslovich, Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Workshop on Percolation and the Glass Transition: Kinetically- Constrained Models, Bootstrap Percolation, Mixed-Order Phase Transitions, and Large Deviations -
  • 発表場所: Tel Aviv University, Israel
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-23
  • 招待講演
• [学会発表] Sufficiently advanced statistic is indistinguishable from dynamics near the glass transition (2014)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: Spin glasses: An old tool for new problems
  • 発表場所: Colsica, France
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-09-06
• [学会発表] Dynamical Heterogeneity of Supercooled Liquids and Shear Transformation Zone of Amorphous Solids: A Comparative Simulation Study (2014)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa and Kunimasa Miyazaki,
  • 学会等名: Liquids 2014, 9th Liquid Matter Conference
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2014-07-21 – 2014-07-25
• [学会発表] The correlation length of the glass transition (2014)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Kunimasa Miyazaki,
  • 学会等名: The 8th Mini-Symposium on Liquids
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2014-07-05
• [学会発表] 拘束条件のもとでのブラウン運動とoverdump極限 (2013)
  • 著者名/発表者名: 黒岩健, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次春会
  • 発表場所: 広島大学、西条
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 柔らかいポテンシャルの高密度極限におけるガラス転移のMCT及びレプリカ法による解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 池田晴國, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次春会
  • 発表場所: 広島大学、西条
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] Generalized Hertzianポテンシャル液体のガラス転移 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菅江祥子, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次春会
  • 発表場所: 広島大学、西条
  • 年月日: 2013-03-26
• [学会発表] ガラス転移vsジャミング転移:平均場描像による統一的理解 (2013)
  • 著者名/発表者名: 尾澤岬
  • 学会等名: つくばソフトマター研究会2013
  • 発表場所: 筑波大学、つくば(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] ガラス転移研究の最近の発展と今後の課題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: つくばソフトマター研究会2013
  • 発表場所: 筑波大学、つくば(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-11
• [学会発表] ガラス転移とジャミング転移の平均場描像 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: 物性研共同利用・CCMS・元素戦略合同研究会「計算物性物理学の新展開」
  • 発表場所: 東大物性研、柏(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-10
• [学会発表] やわらかい粒子のガラス転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: 計算機センター特別研究プロジェクト『結晶成長の数理』第七回研究会-ソフトマターと結晶成長-
  • 発表場所: 学習院大学、東京(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-25
• [学会発表] Unifying concept of the glass and jamming transitions (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki
  • 学会等名: Workshop on the Open Problems of the Glass Transition and Related Topics
  • 発表場所: 九州大学西新プラザ、福岡(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-18
• [学会発表] Jamming and Glass Transitions viewed from the Mean Field Pictures (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Slow Dynamics in Complex Systems
  • 発表場所: 東北大学、仙台(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] 剛体球液体のInherent structureの構造とダイナミクスII (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾澤岬, 黒岩健, 池田昌司, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学、横浜
  • 年月日: 2012-09-21
• [学会発表] Ultrasoftポテンシャル液体の特異な熱力学相と双対性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡崎祥太, 池田昌司, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学、横浜
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 拘束条件のもとでの確率過程とpスピン球形模型への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 黒岩健, 宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学、横浜
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] ガラス転移の平均場描 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: 像第61期金属ガラス部門・分子動力学部門合同委員会
  • 発表場所: 大阪大学,大阪(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-07
• [学会発表] ガラス転移とジャミング転移の統一的理解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: 基研研究会2012 非平衡系の物理 -その普遍的理解を目指して
  • 発表場所: 京都大基礎物理学研究所、京都(招待講演)
  • 年月日: 2012-08-02
• [学会発表] Mean Field Picture of Glass (and Jamming) Transition (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki
  • 学会等名: WPI-AIMR Workshop, Structure and Dynamics of Glass-Bridging mathematics and material science-
  • 発表場所: 東北大学、仙台(招待講演)
  • 年月日: 2012-06-27
• [学会発表] Hidden amorphous orders near the jamming and glass transitions
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki
  • 学会等名: CECAM workshop "From cooperativity in supercooled liquids to plasticity of amorphous solids"
  • 発表場所: CECAM-ETHZ, Zurich, Switzerland
  • 招待講演
• [学会発表] ガラス転移研究の最近の進展
  • 著者名/発表者名: 宮崎 州正
  • 学会等名: ニューガラスフォーラム第111回若手懇談会
  • 発表場所: 日本ガラス工業センター(東京都新宿区）
  • 招待講演
• [学会発表] Unified view of the glass and jamming transitions
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki
  • 学会等名: The East Asia Joint Seminars on Statistical Physics (EAJSSP) 2013
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 招待講演
• [学会発表] Hidden length scales in the glass and jamming transitions
  • 著者名/発表者名: K. Miyazaki, Misaki Ozawa, Takeshi Kuroiwa and Atsushi Ikeda
  • 学会等名: The Fifth International Symposium on the New Frontiers of Thermal Studies of Materials
  • 発表場所: 横浜情報文化センター(横浜市中区）
  • 招待講演
• [学会発表] 二成分系の柔らかい粒子における多彩な動力学
  • 著者名/発表者名: 池田晴國，宮崎州正
  • 学会等名: 関東ソフトマター研究会
  • 発表場所: 御茶ノ水女子大学
• [学会発表] 過冷却液体の動的不均一性とアモルファス固体のせん断変形領域の関係
  • 著者名/発表者名: 尾澤岬，宮崎州正
  • 学会等名: 関東ソフトマター研究会
  • 発表場所: 御茶ノ水女子大学
• [学会発表] Dynamical heterogeneityとShear transformation zoneの関係のシミュレーションによる考察
  • 著者名/発表者名: 尾澤岬，宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] MCTとレプリカ液体論の融合に向けた試み
  • 著者名/発表者名: 池田晴國，宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] ガラス転移における平均場シナリオの理論的検証
  • 著者名/発表者名: 池田晴國，宮崎州正
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] 拘束や温度勾配がある系のmultiplicativemultiplicativeなブラウン運動
  • 著者名/発表者名: 宮崎州正
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
• [学会発表] Phase Diagram of a Random Pinning Glass
  • 著者名/発表者名: 尾澤岬，池田昌司，宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2014年春季年会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] ガラス転移における平均場シナリオの理論的検証
  • 著者名/発表者名: 池田 晴國，宮崎州正
  • 学会等名: 日本物理学会2014年春季年会
  • 発表場所: 東海大学
• [備考] R研 非線形物理学研究室 出版・発表欄
  • URL: http://www.r.phys.nagoya-u.ac.jp/publications-j.html
• [備考] R Lab home page
  • URL: http://www.r.phys.nagoya-u.ac.jp/index-j.shtml
• [備考]
  • URL: http://www.px.tsukuba.ac.jp/home/tcm/miyazaki/publications-J.html