ガラスの力学特性を支配するJohari-Goldstein緩和過程の普遍的機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24K00592
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 齋藤 真器名 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80717702)
• 研究分担者: 荒木 武昭 京都大学, 理学研究科, 准教授 (20332596)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2027年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2026年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
• キーワード: Johari-Goldstein緩和 / ガラス / 放射光 / 準弾性散乱

研究開始時の研究の概要

ガラス中にはJohari-Goldstein(JG)緩和と呼ばれるÅレベルの微小な振幅の粒子の緩和運動が存在し、ガラスのマクロ力学物性や構造安定性の起源となっていることが知られる。しかし、その微視的描像は殆ど分かっていない。
本研究では、Åレベルの振幅の緩和をナノ秒領域で測定可能とするガンマ線準弾性散乱法の装置開発を行い、それを様々なガラスに適用することで、ナノ秒領域におけるJG緩和の振る舞い微視的に観測する。さらに、分子動力学シミュレーションを相補的に用いることで、JG緩和描像を実時間・実空間で可視化する。これらの総合的な取り組みにより、JG緩和の普遍的な緩和描像を解明する。