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結晶成長における非線形性とゆらぎ

研究課題

研究課題/領域番号 24540318
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅰ
研究機関名古屋大学

研究代表者

上羽 牧夫  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (30183213)

連携研究者 佐藤 正英  金沢大学, 情報メディア基盤センター, 教授 (20306533)
勝野 弘康  立命館大学, 理工学部, 助教 (70377927)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードステップの蛇行 / パターン形成 / カイラル結晶化 / カイラリティ転換 / シリコン / 塩素酸ナトリウム / 櫛状パターン / フェイズフィールドモデル / 格子モデル / ファイズフィールドモデル / フェーズフィールドモデル
研究成果の概要

結晶成長におけるパターン形成や対称性破れの現象において,非線形性とゆらぎの競合が果たす役割を解明することを目的とし,A)結晶表面の櫛状ステップパターン形成,B)粉砕撹拌による結晶カイラリティ転換,の解明に取組んだ.
主な成果は,A)ゆらぎと異方性の競合関係を,離散格子モデルと連続体モデルの双方によって示し,更にパターン粗大化によって周期が決定される新機構を見出した.B)ゆらぎが引き金となり,カイラルクラスターの結晶化による非線形効果によって転換が起きることが分かった.また温度の周期的変動のみでも転換が起こるという発見があったが,クラスター結晶化機構に基づくモデルでこの異常現象が説明できた.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 図書 (1件) 備考 (6件)

  • [雑誌論文] Mechanism of Chirality Conversion by Periodic Change of Temperature: Role of Chiral Clusters2016

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuno and M. Uwaha
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 93 号: 1 ページ: 013002-013002

    • DOI

      10.1103/physreve.93.013002

    • NAID

      120005690880

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Relation between the Step Pattern and the Velocity of the Moving Linear Adatom Source2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kishi, M. Kawaguchi, H. Miura, M. Sato, M. Uwaha
    • 雑誌名

      e-J. Surf. Sci. Nanotech.

      巻: 13 号: 0 ページ: 269-274

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.269

    • NAID

      130005074891

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Period of a comblike pattern controlled by adatom supply and noise2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi, H. Miura, K. Kishi, M. Sato and M. Uwaha,
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 91 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreve.91.012409

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Emergence and Amplification of Chirality via Achiral-Chiral Polymorphic Transformation in Sodium Chlorate Solution Growth2014

    • 著者名/発表者名
      H. Niinomi, H. Miura, Y. Kimura, M. Uwaha, H. Katsuno, S. Harada, T. Ujihara, and K. Tsukamoto
    • 雑誌名

      Crystal Growth and Design

      巻: 14 号: 7 ページ: 3596-3602

    • DOI

      10.1021/cg500527t

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of nucleation on chirality conversion induced by random fluctuation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Katsuno, Makio Uwaha
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 401 ページ: 59-62

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2013.10.063

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Achiral Metastable Crystals of Sodium Chlorate Forming Prior to Chiral Crystals in Solution Growth2013

    • 著者名/発表者名
      Niinomi, Hiromasa
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 13 号: 12 ページ: 5188-5192

    • DOI

      10.1021/cg401324f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relaxation dynamics of labyrinthine submonolayer films2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Sudoh, Masakazu Okano, Toshiharu Irisawa, Kiiko Katsuno (Matsumoto), and Makio Uwaha
    • 雑誌名

      Surface Science

      巻: 609 ページ: L1-L4

    • DOI

      10.1016/j.susc.2012.10.023

    • NAID

      120005475972

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Change in the Branch Period of the Step Pattern Formed by a Moving Linear Source -Initial Coarsening and Effect of an Abrupt Change in the Velocity2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kondo, Masashi Kawaguchi, Masahide Sato, and Makio Uwaha
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 362 ページ: 6-12

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.01.058

    • NAID

      120005475971

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Appearance of a homochiral state of crystals induced by random fluctuation in grinding2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Katsuno, Makio Uwaha
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 86 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.86.051608

    • NAID

      120005475974

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 温度循環による結晶カイラリティ転換機構2016

    • 著者名/発表者名
      勝野弘康,上羽牧夫
    • 学会等名
      第45回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2016-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 粉砕による結晶カイラリティ転換における不純物効果2016

    • 著者名/発表者名
      勝野弘康,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 移動速度の異なる粒子供給源での2つの同一周期櫛状パターンの形成機構2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤正英,上羽牧夫,三浦均
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Study of Growth Modes with Dislocations in Heteroepitaxy by an Elastic Lattice Model2015

    • 著者名/発表者名
      H. Katsuno, M. Uwaha and Y. Saito (talk given by HK)
    • 学会等名
      5th International Workshop on Epitaxial Growth and Fundamental Properties of Semiconductor Nanostructures
    • 発表場所
      Hsinchu(Taiwan)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Elastic Effect in Crystal Growth: Change of Growth Modes with Dislocations in Heteroepitaxy2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Katsuno, Makio Uwaha
    • 学会等名
      7th International Symposium on Advanced Plasma Science and Its Application for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya University
    • 年月日
      2015-03-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 温度サイクルによるカイラル結晶のカイラリティ転換機構2015

    • 著者名/発表者名
      勝野弘康,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会第70 回年次大会,2015 年3 月22 日,東京
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成{フェーズフィールドシミュレーション(6)2015

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,,川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会第70 回年次大会,2015 年3 月22 日,東京
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成{パターンの安定性2014

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      第44 回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会),2014 年11 月6-8 日,東京
    • 発表場所
      学習院大学(東京)
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Formation of a Comb-Like Pattern on a Ga Deposited Si(111) Vicinal Face2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kishi, M. Kawaguchi, H. Miura, M. Sato and M. Uwaha
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • 発表場所
      Matsue
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成{フェーズフィールドシミュレーション(5)2014

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会2014 年秋季大会,2014 年9 月7 日,春日井
    • 発表場所
      中部大学(春日井)
    • 年月日
      2014-09-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Step patterns induced by a line source of adatoms

    • 著者名/発表者名
      Makio Uwaha, Masashi Kawaguchi, Shinji Kondo, Hitoshi Miura, Masahide Sato
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Two Pathways Determining Chirality in NaClO3 Crystals Grown from Solution via Achiral Precursors

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Niinomi, Hitoshi Miura, Yuki Kimura, Takahiro Kuribayashi, Makio Uwaha, Shunta Harada, Toru Ujihara, Katsuo Tsukamoto
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Appearance of a homochiral state in crystallization by random fluctuation

    • 著者名/発表者名
      Hiroyasu Katsuno, Makio Uwaha
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成-フェーズフィールドシミュレーション(3)-

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 揺らぎによって誘起される結晶カイラリティの破れ II

    • 著者名/発表者名
      勝野弘康,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] NaClO3溶液成長におけるアキラルな準安定相の溶解度測定

    • 著者名/発表者名
      新家寛正,原田俊太,宇治原徹,三浦均,木村勇気,上羽牧夫,塚本勝男
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成

    • 著者名/発表者名
      川口将司,三浦均,岸和宏,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] NaClO3溶液成長におけるアキラルな準安定相を介したキラル結晶形成過程

    • 著者名/発表者名
      新家寛正,原田俊太,宇治原徹,三浦均,木村勇気,栗林貴弘,上羽牧夫,塚本勝男
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成フェーズフィールドシミュレーション(4)

    • 著者名/発表者名
      岸和宏,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成--フェーズフィールドシミュレーション(1)--

    • 著者名/発表者名
      川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源による ステップのパターン形成--フェーズフィールドシミュレーション--

    • 著者名/発表者名
      川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      第42回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
    • 発表場所
      春日
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成--フェーズフィールドシミュレーション(2)--

    • 著者名/発表者名
      川口将司,三浦均,佐藤正英,上羽牧夫
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Pattern Formation of a Step Induced by a Guiding Linear Source

    • 著者名/発表者名
      M. Kawaguchi, S. Kondoh, H. Miura, M. Sato and M. Uwaha
    • 学会等名
      Japan-Netherlands Joint Symposium on Crystal Growth: Theory and In-Situ Measurements (JANE-2012)
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Chirality and Crystallization

    • 著者名/発表者名
      M. Uwaha
    • 学会等名
      International Crystal Growth Summer School in Sendai
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Growth Kinetics ---basics of crystal growth mechanism in Handbook of Crystal Growth, vol.1A, 2nd edition ed. T. Nishinaga2014

    • 著者名/発表者名
      Makio Uwaha
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Welcome to my home page 上羽牧夫

    • URL

      http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Welcome to my home page

    • URL

      http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] (上羽牧夫のウェブページ)

    • URL

      http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] (物性理論研究室のウェブページ)

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] (上羽牧夫のウェブページ)

    • URL

      http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] (物性理論研究室のウェブページ)

    • URL

      http://www.s.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2020-05-15  

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