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ソフトマター3重周期極小曲面の構造と物性の理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 25400431
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 生物物理・化学物理・ソフトマターの物理
研究機関近畿大学

研究代表者

堂寺 知成  近畿大学, 理工学部, 教授 (30217616)

連携研究者 松澤 淳一  奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (00212217)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードソフトマター / 3重周期極小曲面 / ジャイロイド / タイリング / アルダー転移 / 空間群 / 高分子 / 極小曲面 / 膜 / ブッロク共重合体 / コロイド
研究成果の概要

平面にビリヤード球を並べると、1つの球のまわりに6つの球が並ぶ。この構造は電子、原子から始まり、コロイド球、界面活性剤や高分子が作る構造に至るまで普遍的な規則構造として知られている。球状ウィルスのように、正曲率曲面である球面上の規則構造もよく知られている。しかし、ポテトチップのような馬の鞍型(負曲率)曲面上の物理的規則構造の研究はなされていなかった。本研究ではシュワルツのダイヤモンド及びプリミティブ3重周期極小曲面上で球のシミュレーションを行い、エントロピーを駆動力としたアルダー相転移を観察することによって、負曲率曲面上の規則構造を多数発見し、それらを結晶学、数学的観点から解析した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 3件、 招待講演 7件) 図書 (1件) 備考 (7件)

  • [雑誌論文] ジャイロイドの迷宮2014

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 雑誌名

      現代化学

      巻: 523 ページ: 32-32

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Mosaic two-lengthscale quasicrystals2014

    • 著者名/発表者名
      T. Dotera, T. Oshiro & P. Ziherl
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 506 号: 7487 ページ: 208-211

    • DOI

      10.1038/nature12938

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ソフトマター準結晶2013

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 48 ページ: 331-340

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 青銅比準結晶相の発見2015

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成、別宮進一、P. Ziherl
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ハードコア矩形ショルダー粒子系がつくる新規タイリング構造2015

    • 著者名/発表者名
      別宮進一,堂寺知成
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三重周期極小曲面上の剛体球-プリミティブ曲面-2015

    • 著者名/発表者名
      高橋佑輔,堂寺知成
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 三重周期極小曲面上の剛体球-ダイヤモンド曲面-2015

    • 著者名/発表者名
      田中秀明,堂寺知成
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ペンローズ格子の剛体菱形による無秩序・秩序転移2015

    • 著者名/発表者名
      堤一真,堂寺知成
    • 学会等名
      ソフトマター研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 青銅比タイリングの発見2015

    • 著者名/発表者名
      T. Dotera, S. Bekku, and P. Ziherl
    • 学会等名
      準結晶研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(東京都葛飾区)
    • 年月日
      2015-12-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hard-core/square-shoulder quasicrystals2015

    • 著者名/発表者名
      T. Dotera, S. Bekku, and P. Ziherl
    • 学会等名
      Toyota RIKEN International Workshop 2015, Strongly Correlated Electron Systems: Open Space between Heavy Fermions and Quasicrystal
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya, Aichi)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 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] Novel periodic and aperiodic tilings formed by hard-core/square-shoulder particles2015

    • 著者名/発表者名
      S. Bekku and T. Dotera
    • 学会等名
      Toyota RIKEN International Workshop 2015, Strongly Correlated Electron Systems: Open Space between Heavy Fermions and Quasicrystal
    • 発表場所
      Nagoya University (Nagoya, Aichi)
    • 年月日
      2015-11-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 青銅比タイリング2015

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 学会等名
      強非周期タイル集合とその周辺(京大数理解析研究所)
    • 発表場所
      京大数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ダイヤモンド曲面上の剛体球の配置2015

    • 著者名/発表者名
      田中秀明,堂寺知成
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] プリミティブ曲面上の剛体球の配置2015

    • 著者名/発表者名
      高橋佑輔,堂寺知成
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ハードコア-ソフトショルダー粒子系が作る新規タイリング構造2015

    • 著者名/発表者名
      別宮進一,堂寺知成
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Regular tessellations of hard spheres on the P-surface2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Dotera
    • 学会等名
      Gordon Research Conference, Soft Condensed Matter Physics
    • 発表場所
      Colby-Sawyer College, NH, USA
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hard Spheres on the Diamond Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Tanaka and Tomonari Dotera
    • 学会等名
      Workshop on minimal surfaces
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-04-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hard Spheres on the Primitive Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Takahashi and Tomonari Dotera
    • 学会等名
      Workshop on minimal surfaces
    • 発表場所
      奈良女子大学(奈良県奈良市)
    • 年月日
      2015-04-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Hard Spheres on the Primitive Surface2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Dotera and Yusuke Takahashi
    • 学会等名
      APS March Meeting
    • 発表場所
      San Antonio, Texas(USA)
    • 年月日
      2015-03-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトマター準結晶2014

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 学会等名
      第一回研究発表交流会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 年月日
      2014-12-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハードコア-ソフトショルダー粒子系のつくる新規タイリング構造2014

    • 著者名/発表者名
      別宮進一,○堂寺知成
    • 学会等名
      準結晶研究会
    • 発表場所
      ラフォーレ蔵王(宮城県)
    • 年月日
      2014-12-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードコア-ソフトシェル粒子系準結晶のモンテカルロシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      別宮進一,堂寺知成
    • 学会等名
      高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会討論会
    • 発表場所
      東工大(東京都)
    • 年月日
      2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ソフトマター準結晶2014

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 学会等名
      JSTさきがけ[超空間]領域会議
    • 発表場所
      クロスウエーブ幕張(千葉県)
    • 年月日
      2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mosaic quasicrystals: Isosceles triangular tilings2014

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Dotera
    • 学会等名
      Mathematical Model of quasi-crystals and related topics
    • 発表場所
      RIMS, Kyoto University(京都府)
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] コアシェル粒子系の18回対称準結晶2014

    • 著者名/発表者名
      別宮進一,堂寺知成
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つの長さスケールを持つモザイク準結晶のシミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成,大城辰也,P. Ziherl
    • 学会等名
      高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Soft Matter Quasicrystals2014

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Dotera
    • 学会等名
      IUCr2014 Workshop: Introduction to Aperiodic Crystals
    • 発表場所
      モントリオール国際会議場(カナダ)
    • 年月日
      2014-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Expanding Universe of Quasicrystals2014

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Dotera
    • 学会等名
      2011年ノーベル化学賞ダン・シェヒトマン特別教授 名古屋大学大学院特別講演会
    • 発表場所
      名古屋大学工学研究科(愛知県)
    • 年月日
      2014-05-11
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Simulation study of two-lengthscale quasicrystals2013

    • 著者名/発表者名
      Dotera, T. Oshiro and P. Ziherl
    • 学会等名
      12th International Conference on Quasicrystals (ICQ12)
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Random quasicrystals formed by hard-core/square-shoulder particles

    • 著者名/発表者名
      Dotera, T. Oshiro and P. Ziherl
    • 学会等名
      International Conference: Geometry and Physics of Spatial Random Systems
    • 発表場所
      Freudenstadt, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 領域6,7シンポジウム「複雑秩序 -準結晶と多様な物質分野の学融合-」まとめ

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      東海大学(湘南キャンパス)(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ハードコア-ソフトショルダー粒子系の2次元準結晶-頂点統計

    • 著者名/発表者名
      別宮進一、堂寺知成
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      東海大学(湘南キャンパス)(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ハードコア-ソフトショルダー粒子系の2次元準結晶-頂点統計

    • 著者名/発表者名
      別宮進一、堂寺知成
    • 学会等名
      準結晶研究会
    • 発表場所
      東京理科大学(葛飾キャンパス)(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [図書] 「高分子ナノテクノロジーハンドブック-最新ポリマ -ABC技術を中心として-」2014

    • 著者名/発表者名
      堂寺知成 分担執筆(西敏夫代表編集)
    • 総ページ数
      1031
    • 出版者
      NTS出版
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 第三の固体物質 準結晶の秘密

    • URL

      https://www.youtube.com/watch?v=0aFTShX-5Cg

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 近畿大学理工学部通信平成26年6月30日発行 第42号

    • URL

      http://www.kindai.ac.jp/sci/campus_life/news.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] News & Topics

    • URL

      http://softmatter.phys.kindai.ac.jp/Topics/news.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 別宮進一「2014年度高分子計算機科学研究会・高分子ナノテクノロジー研究会合同討論会」ポスター賞

    • URL

      http://www.kindai.ac.jp/sci/award/009691.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] Quasicrystals: A third type of solid

    • URL

      http://sciencechannel.jst.go.jp/Q140001/detail/Q140001010.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] プレスリリース

    • URL

      http://www.kindai.ac.jp/topics/2014/02/-3.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] News & Topics

    • URL

      http://softmatter.phys.kindai.ac.jp/Topics/news.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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