薄膜状高粘度溶液からの結晶成長における溶液の安定性と流動性

• 研究課題/領域番号: 25610110
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 山崎 義弘 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10349227)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2013年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
• キーワード: パターン形成 / 非平衡・非線形物理学 / 結晶成長 / 流体力学

研究概要

本研究は、薄膜状になったアスコルビン酸水溶液からの溶媒蒸発による球晶成長で見られる成長モードの動的転移、パターン形成についての研究であり、特に、環境の湿度による溶液の粘度変化、結晶成長に伴う溶液の流動性、流動性が引き起こす膜厚の変化に着目して、実験、ならびに、数理モデリングを行った。
具体的には、（１）光ピンセット法を用いた、薄膜状アスコルビン酸水溶液の粘度測定、（２）アスコルビン酸水溶液に数ミクロンのビーズを入れ、球晶成長時の溶液中でのビーズの運動を観察して溶液の流れを可視化、（３）高粘性薄膜状溶液からの球晶成長に対する溶液の流動性を考慮した理論の構築を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamical Properties in Uniform and Periodic Growth Modes of Ascorbic Acid Crystal Domain from Thin Solution Film (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki, Mitsunobu Kikuchi, Akihiko Toda, Jun-ichi Wakita, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83
  • NAID: 40020091508
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamical properties in uniform and periodic growth modes of ascorbic acid crystal domain from thin solution film (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki, Mitsunobu Kikuchi, Akihiko Toda, Jun-ichi Wakita, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 83 号: 6 ページ: 064002-064002
  • DOI: 10.7566/jpsj.83.064002
  • NAID: 40020091508
  • 査読あり
• [学会発表] A toy model for the self-similar periodic crystal growth from thin solution film with a threshold (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘
  • 学会等名: 広島大学ソフトマターコロキウム
  • 発表場所: 広島大学総合科学部
• [学会発表] Pattern formation caused by thin film solution flow with a threshold (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki
  • 学会等名: Dynamics Days Central Asia
  • 発表場所: Samarkand, Uzbekistan
  • 年月日: 2013-10-12
• [備考]
  • URL: http://journals.jps.jp/doi/abs/10.7566/JPSJ.83.064002