粒子の形とガラス転移－微視的理論によるアプローチ

• 研究課題/領域番号: 26887021
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 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: 京都大学
• 研究代表者: 池田 昌司 京都大学, 福井謙一記念研究センター, 准教授 (00731556)
• 研究期間 (年度): 2014-08-29 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ガラス転移 / レプリカ理論 / ジャミング転移 / フラジリティ

研究成果の概要

ガラス転移における二つの重要課題に取り組んだ。（１）ランダムピン系の理想ガラス転移：液体系で熱力学的なガラス転移が存在するかは分野の最重要問題のひとつであるが、未だ確たる結論は得られていない。本研究では、ランダムピン系と呼ばれる特殊な模型に注目することで、はじめて計算機実験で理想ガラス転移を実現することに成功した。（２）多成分系のガラス転移のレプリカ理論：現実のガラス系は往々にして多成分系であるが、その興味深い振る舞いの多くは理論的に理解されていない。本研究では、多段階のレプリカ対称性の破れを許したレプリカ理論を構築することで、多成分系特有のデカップリング現象を記述することに成功した。

研究成果

• [国際共同研究] モンペリエ第二大学シャルルクーロン研究所(フランス)
• [雑誌論文] Mean-field dynamic criticality and geometric transition in the Gaussian core model (2016)
  • 著者名/発表者名: Daniele Coslovich, Atsushi Ikeda and Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW E 巻: 93 号: 4 ページ: 042602-042602
  • DOI: 10.1103/physreve.93.042602
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Equilibrium phase diagram of a randomly pinned glass-former (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Walter Kob, Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 112 号: 22 ページ: 6914-6919
  • DOI: 10.1073/pnas.1500730112
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Thermal fluctuations, mechanical response, and hyperuniformity in jammed solids (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda and Ludovic Berthier
  • 雑誌名: PHYSICAL REVIEW E 巻: 92 号: 1 ページ: 012309-012309
  • DOI: 10.1103/physreve.92.012309
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] One-dimensional Kac model of dense amorphous hard spheres (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda and Atsushi Ikeda
  • 雑誌名: EPL (Europhysics Letters) 巻: 111 号: 4 ページ: 40007-40007
  • DOI: 10.1209/0295-5075/111/40007
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] ガラス転移のエネルギー曲面 (2016)
  • 著者名/発表者名: 池田 昌司
  • 学会等名: 研究会「化学反応のポテンシャル曲面とダイナミックス」
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2016-03-28
  • 招待講演
• [学会発表] 過冷却液体のエネルギーランドスケープについて (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 昌司
  • 学会等名: 第３８回溶液化学シンポジウム・プレシンポジウム
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 2015-10-20
  • 招待講演
• [学会発表] Thermodynamic glass transition of a randomly pinned glass-former (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 学会等名: Third East Asia Joint Seminar on Statistical Physics
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 年月日: 2015-10-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ガラス転移の統計力学：理想ガラスは存在するか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 昌司
  • 学会等名: 日本セラミックス協会 第29回秋季シンポジウム
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2015-09-16
  • 招待講演
• [学会発表] Thermal fluctuations, mechanical response, and hyperuniformity in jammed solids (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 学会等名: Japan-France Joint Seminar "New Frontiers in Non-equilibrium Physics of Glassy Materials"
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2015-08-11
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 少し複雑な系のガラス転移：レプリカ理論によるアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 昌司
  • 学会等名: 東大物性研短期研究会「ガラス転移と周辺分野の科学」
  • 発表場所: 柏
  • 年月日: 2015-07-30
  • 招待講演
• [学会発表] Replica theory analysis of the glass transitions of complicated systems: Network-formers and ellipsoids (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 学会等名: International Workshop on Dynamics in Viscous Liquids
  • 発表場所: モンペリエ（フランス）
  • 年月日: 2015-05-04
  • 国際学会
• [学会発表] A replica theory study of the glass and jamming transitions of hard ellipsoids (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] Correlation length for the high dimensional hard sphere model near the glass and jamming transition point (2015)
  • 著者名/発表者名: Harukuni Ikeda, Atsushi Ikeda
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] Numerical Study of Ideal Glass Transition by Random Pinning (2015)
  • 著者名/発表者名: Misaki Ozawa, Walter Kob, Atsushi Ikeda, Kunimasa Miyazaki
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-23
• [学会発表] ガラス転移における構造とフラジリティの関係：レプリカ理論によるアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 枡井基典、佐藤啓文、池田昌司
  • 学会等名: 日本物理学会 第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学 早稲田キャンパス
  • 年月日: 2015-03-22
• [学会発表] Glass transition and particle shape (2015)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Ikeda
  • 学会等名: Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
  • 発表場所: 東京大学 駒場 II キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-17
• [学会発表] ガラス転移における構造とフラジリティの関係：レプリカ理論によるアプローチ (2015)
  • 著者名/発表者名: 枡井 基典、佐藤 啓文、池田 昌司
  • 学会等名: 第四回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
  • 年月日: 2015-01-07
• [学会発表] 高次元剛体球のガラス・ジャミング転移における相関長 (2015)
  • 著者名/発表者名: 池田 晴國、池田 昌司
  • 学会等名: 第四回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 名古屋大学 東山キャンパス
  • 年月日: 2015-01-07
• [備考] Website of Ikeda Group
  • URL: http://park.itc.u-tokyo.ac.jp/ikeda-group/