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2010 年度 研究成果報告書

空間不均一を伴う高分子系のミクロからマクロにわたる動力学理論

計画研究

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研究領域非平衡ソフトマター物理学の創成に関する総括研究
研究課題/領域番号 18068002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

川勝 年洋  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20214596)

連携研究者 佐藤 勝彦  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教 (90513622)
出口 哲生  お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (70227544)
研究期間 (年度) 2006 – 2010
キーワードソフトマター / ミクロ相分離 / メンスケール / 動力学 / 相転移 / 粗視化モデル / 自己無撞着場理論 / 高分子
研究概要

空間不均一をともなう高分子系を対象として、モノマーサイズのミクロスケールから流体力学が支配するマクロスケールまでを階層的に結ぶ理論の開発を行った。高分子系を粗視化レベルで記述する密度汎関数理論をメインに据え、この理論の動的な拡張を行うことで電場や流動場の影響下での構造形成や構造相転移を調べた。また、ミクロな分子モデルと結合させたハイブリッドモデルや、膜内に閉じ込められた高分子の理論などの種々の階層的モデルを提案し、シミュレーションで調べた。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (14件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Pressure Calculation in Hybrid Particle Field Simulations2010

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Milano and Toshihiro Kawakatsu
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: Vol.133 ページ: 214102-1-214102-13

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Theory on Auto-oscillation and Contraction in Striated Muscle2010

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Masako Ohtaki, Yuta Shimamoto, and Shin'ichi Ishiwata
    • 雑誌名

      Prog. Biophys. Mol. Biol.

      巻: Vol.105 ページ: 199-207

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why does Shear Banding Behave Like First-order Phase Transitions? Derivation of a Potential from a Mechanical Constitutive Model2010

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Xue Feng Yuan, and Toshihiro Kawakatsu
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. E

      巻: Vol.31 ページ: 135-144

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electric Field-induced Transitions in Perforated Lamella of ABA Triblock Copolymer Thin Film2009

    • 著者名/発表者名
      Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V Zvelindovsky
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: Vol.5 ページ: 4814-4822

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid Particle-Field Molecular Dynamics Simulations for Dense Polymer Systems2009

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Milano and Toshihiro Kawakatsu
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: Vol.130 ページ: 214106-1-214106-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dimension of Ring Polymers in Bulk Studied by Monte-Carlo Simulation and Self-consistent Theory2009

    • 著者名/発表者名
      Jiro Suzuki, Atsushi Takano, Tetsuo Deguchi, and Yushu Matsusita
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: Vol.131 ページ: 144902-1-144902-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition in Domain Morphology of Block Copolymer Undergoing Polymerization2008

    • 著者名/発表者名
      You Iida, Toshihiro Kawakatsu, Ryuhei Motokawa, Satoshi Koizumi, and Takeji Hashimoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.41 ページ: 9722-9726

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydrodynamic Effects on the Disorder-to-Order Transitions of Diblock Copolymer Melts2008

    • 著者名/発表者名
      Takashi Honda and Toshihiro Kawakatsu
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: Vol.129 ページ: 114904-1-114904-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-Dimensional Visualization of a Single Block Copolymer in Lamellar Nanodomains2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Morita, Toshihiro Kawakatsu. Masao Doi, Toshio Nishi, and Hiroshi Jinnai
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.41 ページ: 4845-4849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hexagonally Perforated Lamella-to-Cylinder Transition in a Diblock Copolymer Thin Film under an Electric Field2008

    • 著者名/発表者名
      Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu. And Andrei V Zvelindovsky
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol41 ページ: 4501-4505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kinetic Pathway of Gyroid-to-Cylinder Transition in Diblock Copolymer Melt Under Electric Field2007

    • 著者名/発表者名
      Dung Q.Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V Zvelindovsky
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.40 ページ: 2928-2935

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hybrid Dynamic Density Functional Theory for Polymer Melts and Blends2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Honda and Toshihiro Kawakatsu
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: Vol.40 ページ: 1227-1237

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer simulation of reaction-induced self-assembly of cellulose via enzymatic polymerization2006

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu, Hirokazu Tanaka, Satoshi Koizumi, and Takeji Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys.: Condens. Matter

      巻: Vol.18 ページ: S2499-S2512

    • 査読あり
  • [学会発表] Coarse-Grained Dynamical Models for Self-Assembling Amphiphilic Molecules2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      43rd IUPAC World Polymer Congress
    • 発表場所
      Glasgow, United Kingdom
    • 年月日
      2010-07-14
  • [学会発表] Self-Consistent Field Theory for Polymers under Confinement2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      Self-Assembly of Block Copolymers: Theoretical Models and Mathematical Challenges
    • 発表場所
      Banff, Canada
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] Theory on Auto-oscillation of Striated Muscle (SPOC)2010

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Masako Ohtaki, Yuta Shimamoto, Shin'ichi Ishiwata
    • 学会等名
      the Biophysical Society 54th Annual Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-02-24
  • [学会発表] Effective Scaling Approximations for Knotting Probability, Topological Swelling and the Distance Distribution of Random Knots2010

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi and Yoko Akita
    • 学会等名
      Mathematics and physics of polymer entanglement: Emerging concepts and biomedical applications
    • 発表場所
      Banff, Canada
    • 年月日
      2010-01-11
  • [学会発表] A Chain of Linked Ring Polymers in Solution via Brownian Dynamics2009

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Deguchi and Naoko Kanaeda
    • 学会等名
      San Francisco International Meeting on DNA Topology
    • 発表場所
      San Francisco, United States of America
    • 年月日
      2009-04-26
  • [学会発表] Why does Shear Banding Result in Unique Coexistent Phases?2009

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Xue-Feng Yuan, and Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      AERC 2009 5th Annual European Rheology Conference
    • 発表場所
      Cardiff, United Kingdom
    • 年月日
      2009-04-17
  • [学会発表] Why Does the Mechanical Instability in Shear Banding Flow Look Like a First-Order Phase Transition?2008

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato, Xue-Feng Yuan and Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      A Rigorous ProofBritish Society of Rheology Midwinter Meeting
    • 発表場所
      Leeds, England
    • 年月日
      2008-12-15
  • [学会発表] Structure and Dynamics of Mesophases of Polymeric Nanomaterials2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      Fudan-Tohoku Joint Workshop
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      2008-11-14
  • [学会発表] Development of Dynamic Density Functional Theories of Multiphase Dense Polymeric Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      IMA Annual Program Year Workshop: Development and Analysis of Multiscale Methods
    • 発表場所
      Minneapolis, U.S.A.
    • 年月日
      2008-11-06
  • [学会発表] Dynamics and rheology of phase transitions in polymer systems2008

    • 著者名/発表者名
      Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V. Zvelindovsky
    • 学会等名
      International Symposium on Non-Equilibrium Soft Matter
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2008-06-05
  • [学会発表] Dynamic Self-Consistent Field Theory for Dense Polymer Systems under External Fields and Constraints2008

    • 著者名/発表者名
      Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V. Zvelindovsky
    • 学会等名
      Workshop on Multiscale Modeling of Complex Fluids
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2008-05-29
  • [学会発表] A variational approach for instabilities in viscoelastic fluids2007

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Sato and Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      The 10th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2007-12-05
  • [学会発表] Dynamical Simulations on Morphological Transitions of Block Copolymers2007

    • 著者名/発表者名
      akashi Honda, Dung Q. Ly, Andrei V. Zvelindovsky, and Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      Mesoscale Modelling for Complex Fluids and Flows
    • 発表場所
      Oxford, United
    • 年月日
      2007-06-26
  • [学会発表] Mesoscopic Modelling of Block Copolymers: Structural Phase Transition between Gyroid and Others2006

    • 著者名/発表者名
      Takashi Honda, Dung Q. Ly, Andrei V. Zvelindovsky, and Toshihiro Kawakatsu
    • 学会等名
      BSR (The British Society of Rheology) 2006 Annual Meeting
    • 発表場所
      Manchester, United Kingdom
    • 年月日
      2006-12-11
  • [図書] Understanding Soft Condensed Matter via Modeling and Computations "Dynamic self-consistent field theories for polymer blends and block copolymers"(Wenbing Hu and An-Chang Shi, eds.)2010

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kawakatsu
    • 総ページ数
      105-132
    • 出版者
      World Scientific
  • [図書] Nanostructured Soft Matter "Computer Simulations of Nano-Scale Phenomena Based on the Dynamic Density Functional Theories;Applications of SUSHI in the OCTA System(A.V. Zvelindovsky, ed.)2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Honda and Toshihiro Kawakatsu
    • 総ページ数
      461-493
    • 出版者
      Springer-Verlag

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公開日: 2013-07-31   更新日: 2014-12-03  

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