水素結合液体の動的素過程と記憶効果の抜本解明による動的感受率の統一的解釈

• 研究課題/領域番号: 24K01432
• 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32010:基礎物理化学関連
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 佐藤 高彰 信州大学, 学術研究院繊維学系, 教授 (20373029)
• 研究分担者: 城田 秀明 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (00292780)
• 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: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2024年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
• キーワード: 液体の動的素過程 / 水素結合液体 / 分極揺らぎ / 分極率揺らぎ / 記憶効果

研究開始時の研究の概要

揺動散逸定理によれば，ブラウン粒子が溶媒分子より十分に大きければ，溶媒分子のミクロな運動の記憶は失われ，粒子の運動は古典ブラウン運動とみなせる。一方，純液体や溶液中の溶質分子の運動は，溶媒分子のミクロな運動の詳細に強く依存するはずである。しかし，水の誘電スペクトルは，50GHz以下の領域では単一Debye緩和関数に従うマルコフ性を示し，ミクロ運動の記憶は完全に失われているかに見える。本研究では，液体中の分子が感じるミクロな摩擦力の時間発展を捉える分光学的方法論を構築し，液体のミクロな分子運動が，マクロな緩和現象に波及するメカニズムを解明する。これにより，溶液の物理化学に関する新基盤を確立する。