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2007 年度 実績報告書

電荷・極性の関与するソフトマターの新しい相及びせん断の関与する非平衡現象の研究

計画研究

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 18068012
研究機関京都大学

研究代表者

小貫 明  京都大学, 理学研究科, 教授 (90112284)

研究分担者 八尾 誠  京都大学, 理学研究科, 教授 (70182293)
瀬戸 秀紀  京都大学, 理学研究科, 准教授 (60216546)
山本 量一  京都大学, 工学研究科, 准教授 (10263401)
金谷 利治  京都大学, 化学研究所, 教授 (20152788)
キーワードソフトマター / 相転移 / 非平衡 / せん断 / 電荷 / ガラス / 構造形成 / 分極効果
研究概要

ソフトマターにおける相転移・構造形成においては電荷の効果とともに水分子などの強い分極効果が大きな役割を果たしているが充分研究されてはいない。
本研究は理論・シミュレーションによる解析(小貫・山本)と実験的解析(八尾・瀬戸・金谷)を有機的に組み合わせて実施した。以下に具体的な成果を示す。アモルファス状態のレオロジーはソフトな物質から硬い合金に至るまで広範囲に重要な未知の現象であり、その本質に迫るため、ガラス状態で大規模シミュレーションを実行した。さらにイオン液晶や極性の高い臨界溶液などの3次元シミュレーションの計画を進行中である。八尾グループでは、瀬戸グループでも取り扱っている水-アルコール混合系に塩を加えた系について、動的光散乱法(DLS)を用いて表面張力波の測定を行った。
なお、市販のDLS装置では、水平面内での散乱を測定するため、表面張力波の測定は不可能であるが、八尾グループでは、自作の装置を立ち上げてこれを可能にした(八尾)。メチルピリジンと水の系に塩を加えた場合に臨界点近傍で形成される巨大クラスター構造について、光散乱と中性子小角散乱を用いて調べた(瀬戸)。薄膜や細孔に閉じ込められた拘束系高分子ガラスはバルクガラスとは非常に異なる物性を示す。バルクガラス状態よりもはるかに大きな動的不均一性が異常物性の原因になっていること示した。問題解決のために、緩和時間の周波数分布、空間分布を定量的に評価し、動的不均一性を中性子反射率と中性子非弾性散乱測定により明らかにした(金谷)。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Study of liquid metals as a basis for nanoscience2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yao and Y. Ohmasa
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Condensed Matter 20

      ページ: 114101

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hydration Process of Multi-stacked Phospholipid Bilayersto form Giant Vesicles2008

    • 著者名/発表者名
      M. Hishida, H. Seto, N.L. Yamada, and Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Chem. Phys. Lett. 455

      ページ: 297-302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermoacoustic effects in supercritical fluids near the critical point: Resonance, piston effect, and acoustic emission and reflection2007

    • 著者名/発表者名
      A. Onuki
    • 雑誌名

      Physical Review E 76

      ページ: 61126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Periodic Structure in a Mixture of D20/3- Methylpyridine/NaBPh4 Induced by Solvation Effect2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sadakane, H. Seto, H. Endo, and M. Shibayama
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan 76

      ページ: 113602

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gelation-Induced Phase Separation of Poly (vinyl alcohol)in Mixed Solvents of Dimethyl Sulfoxide and Water2007

    • 著者名/発表者名
      N. Takahashi, T. Kanaya, K. Nishida, and K. Kaji
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 8750-8755

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystallization of Polyethylene Blends under Shear Flow. Effects of Crystallization Temperature and Ultrahigh2007

    • 著者名/発表者名
      G. Matsuba, S. Sakamoto, Y. Ogino, K. Nishida, T. Kanaya
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 7270-7275

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchic Structure of Shish-Kebab by Neutron Scattering in a Wide Q Range2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kanaya, et. al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 3650-3654

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic anisotropy and heterogeneity of polystyrene thinfilms as studied by inelastic neutron scattering2007

    • 著者名/発表者名
      R. Inoue, et. al.
    • 雑誌名

      Eur. Phys. J. E 24

      ページ: 55-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lower critical solution temperature type of phase separation in aqueous mixture of polyelectrolytes2007

    • 著者名/発表者名
      T. Tsubouchi, K. Nishida, and T. Kanaya
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 56

      ページ: 265-369

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition in compressible Ising systems at fixed2007

    • 著者名/発表者名
      A. Onuki and A. Minami
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 76

      ページ: 174427

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Domain-induced budding in buckling membranes2007

    • 著者名/発表者名
      A. Minami and K. Yamada
    • 雑誌名

      Euro. Phys. J. E 23

      ページ: 1292

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strict simulations of non-equilibrium dynamics of colloids2007

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, K. Kang, and Y. Nakayama
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 311

      ページ: 33

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterogeneous dynamics in polycrystal and glass in a binary mixture with changing size dispersity and2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hamanaka and A. Onuki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 75

      ページ: 41503

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic van der Waals theory2007

    • 著者名/発表者名
      A. Onuki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 75

      ページ: 36304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear elasticity theory of dislocation formation and composition change in binary alloys in three dimensions2007

    • 著者名/発表者名
      A. Minami and A. Onuki
    • 雑誌名

      Acta Materialia 55

      ページ: 2375-2384

    • 査読あり
  • [学会発表] Neutron Scattering on Soft Condensed Matter2008

    • 著者名/発表者名
      H. Seto
    • 学会等名
      India-Japan Workshop on Quantum Beam Science
    • 発表場所
      Kolkata(India)
    • 年月日
      20080307-12
  • [学会発表] Long Period Structure in a Mixture of D20/3-Methylpyridine/NaBPh4 induced by Solvation Effect2008

    • 著者名/発表者名
      K. Sadakane, H. Seto, H. Endo and M. Shibayama
    • 学会等名
      8th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20080218-19
  • [学会発表] Direct numerical simulations of colloidal dispersions: electrophoresis, thermal fluctuations, shear thickening,2008

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto and T. Iwashita
    • 学会等名
      International Symposium "Frontiers of Advanced Particle Handling Science
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20080128-29
  • [学会発表] Experimental evidence of hardening of lipid bilayers in the anomalous swelling regime2007

    • 著者名/発表者名
      H. Seto, N. L. Yamada, M. Hishida, M. Nagao and T. Takeda
    • 学会等名
      The Second Japan-Taiwan Workshop on Neutron Scattering of Bio-materials, Soft-Matters and
    • 発表場所
      Wulai(Taiwan)
    • 年月日
      20071204-07
  • [学会発表] Supercooled Liquids under Shear-Computational analysis on single and collective particle motions-2007

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto
    • 学会等名
      Workshop on Fundamental Issues in Metallic Glasses
    • 発表場所
      Guilin and Kunming(China)
    • 年月日
      20071022-26
  • [学会発表] Bending rigidity of lipid bilayers in the anomalous swelling regime determined by neutron spin echo2007

    • 著者名/発表者名
      H. Seto
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2007
    • 発表場所
      Aachen(Germany)
    • 年月日
      20071001-04
  • [学会発表] Theoretical study of phase separation in electrolytes2007

    • 著者名/発表者名
      A. Minami and A. Onuki
    • 学会等名
      New Frontiers in Colloidal Physics: A Bridge between Micro-and Macroscopic Concepts
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20070725-27
  • [学会発表] Wetting dynamics with evaporation and condensation2007

    • 著者名/発表者名
      R. Teshigawara and A. Onuki
    • 学会等名
      New Frontiers in Colloidal Physics: A Bridge between Micro-and Macroscopic Concepts
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      20070725-27
  • [学会発表] Wetting dynamics with evaporation and condensation2007

    • 著者名/発表者名
      R. Teshigawara and A. Onuki
    • 学会等名
      STATPHYS 2007
    • 発表場所
      Genova(Itaty)
    • 年月日
      20070709-13
  • [学会発表] Plastic deformation of solids2007

    • 著者名/発表者名
      A. Minami and A. Onuki
    • 学会等名
      STATPHYS 23
    • 発表場所
      Genova(Italy)
    • 年月日
      20070709-13
  • [学会発表] study of Liquid Metals as a Basis for Nano-Science2007

    • 著者名/発表者名
      M. Yao and Y. Ohmasa
    • 学会等名
      13th International Conference on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      Ekaterinburg(Russia)
    • 年月日
      20070708-14
  • [学会発表] Ginzburg-Landau theory of ions and ionic surfactants in polar solvent2007

    • 著者名/発表者名
      A. Onuki
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2007
    • 発表場所
      Aachen(Germany)
    • 年月日
      2007-10-04

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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