高粘度薄膜溶液からの結晶成長における非線形ダイナミクスとパターン形成

• 研究課題/領域番号: 26400407
• 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: 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)
• 研究協力者: 柏瀬 早季子
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2015年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2014年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
• キーワード: 結晶成長 / パターン形成 / 球晶 / 流動性 / 非線形ダイナミクス / 流体力学 / 非線形動力学

研究成果の概要

高粘度薄膜溶液からの球晶成長について、主たる実験系として、有機分子の一つであるアスコルビン酸水溶液に着目し、成長時、準安定状態にある薄膜溶液の流動性を定量的に特徴付けることを目的とし、流動解析を行い、膜厚の変化を測定した。
得られた測定結果を踏まえて、アスコルビン酸水溶液だけでなく、他の球晶成長にも適用可能な、系の詳細に依らない、溶液の流動性を考慮した、高粘度薄膜溶液からの球晶成長に対する簡単な数理モデルを提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Existence of thickness threshold for crystal growth rate of ascorbic acid from its thin solution film (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki, Hiroki Yoshino, Mitsunobu Kikuchi, Sakiko Kashiwase
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: 印刷中 ページ: 43-45
  • DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2016.12.073
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 薄膜状になったアスコルビン酸溶液からの結晶成長における自己相似ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘
  • 雑誌名: 形の科学会誌 巻: 30 ページ: 91-92
• [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] Dynamical transition between uniform and rhythmic growth modes of ascorbic acid crystal domain induced by fluidity of its thin solution film (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki
  • 学会等名: Nara Workshop on Nonlinear Dynamics 2016 Dec.
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2016-12-07
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Threshold sensitive dynamical transition in crystal growth mode induced by fluidity of thin solution film (2016)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamazaki・ Hiroki Yoshino・ Mitsunobu Kikuchi・ Sakiko Kashiwase
  • 学会等名: The18th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
  • 発表場所: Nagoya Congress Center
  • 年月日: 2016-08-09
  • 国際学会
• [学会発表] Pattern Formations Induced by Water Evaporation in Drying Processes (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki
  • 学会等名: The 20th International Drying Symposium
  • 発表場所: Nagaragawa Convention Center
  • 年月日: 2016-08-08
  • 国際学会
• [学会発表] 結晶成長と薄膜溶液の流動との競合による非線形ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘
  • 学会等名: 日本応用数理学会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 薄膜状になったアスコルビン酸溶液からの結晶成長における自己相似ダイナミクス (2015)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘
  • 学会等名: 形の科学会
  • 発表場所: 千葉工業大学
  • 年月日: 2015-06-14
• [学会発表] 結晶成長と薄膜溶液の流動との競合による非線形ダイナミクス (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘
  • 学会等名: 日本大学生産工学部第２回パターン形成セミナー
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 薄膜状高粘度溶液からの結晶成長における溶液の流動性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘、菊池光修
  • 学会等名: 第６２回レオロジー討論会
  • 発表場所: AOSSA(福井市地域交流プラザ)
  • 年月日: 2014-10-17
• [備考] Supplemental movies for solution film flow ...
  • URL: http://www.y2003.phys.waseda.ac.jp/cgi-bin/fswiki/wiki.cgi?page=Suppl.Mat.