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2008 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  高エネルギー加速器研究機構, 准教授 (60216546)
山本 量一  京都大学, 工学研究科, 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。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を実行した。八尾グループでは、超音波測定結果に基づいて、室温イオン液体における粘弾性特性を初めて議論し、極性ドメインと非極性ドメインの共存がダイナミクスにも影響を及ぼしていることを結論している。また、室温イオン液体を対象とする表面動的光散乱実験により、液体として初めて、速い表面張力波の観測に成功している。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)。山本らは独自に開発したコロイド分散系のメソスケールシミュレーション法を用いて、溶媒中のコロイド粒子の構造形成のダイナミクス、及びブラウン運動の直接数値計算を行った。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Solvation and Dissociation in Weakly Ionized Polyelectrolytes2009

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

      J. Phys. Chem. B 113

      ページ: 3988-3996

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Henry's law, surface tension, and surface adsorption in dilute binary mixtures2009

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

      J. Chem. Phys 130

      ページ: 124703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bubble and droplet motion in binary mixtures : Evaporation-condensation mechanism and Marangoni effect2009

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

      Phys. Rev. E 79

      ページ: 046311

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-time motion of Brownian particles in a shear flow2009

    • 著者名/発表者名
      T. Iwashita and R. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 79

      ページ: 031401

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the role of hydrodynamic interactions in colloidal gelation2009

    • 著者名/発表者名
      R. Yamamoto, K. Kim, Y. Nakayama, K. Miyazaki, and D. R. Reichman
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      ページ: 084804

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plastic flow in polycrystal states in a binary mixture2008

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

      Phys. Rev. E 77

      ページ: 042501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonionic and ionic surfactants at an interface2008

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

      Europhys. Lett 82

      ページ: 58002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface tension of electrolytes : Hydrophilic and hydrophobic ions near an interface2008

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

      J. Chem. Phys 128

      ページ: 224704

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion relation of capillary waves on Milk liquids-Observation of the fast ovetdamped mode2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshino, Y. Ohmasa, R. Osada and M. Yao
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 78

      ページ: 061604-1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Droplet evaporation in one-component fluids : vander Waals theory2008

    • 著者名/発表者名
      R. Teshigawara and A. Ontiki
    • 雑誌名

      Europhys. Lett 84

      ページ: 36003

    • 査読あり
  • [学会発表] Long Long Period Structure in a Mixture of D20/3MP2008

    • 著者名/発表者名
      H. Seto
    • 学会等名
      The 3rd TAIWAN-JAPAN Workshop on Neutron Scattering of Bio-materials and Soft-matters
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2008-12-04
  • [図書] Solvation effects of ions and ionic surfactants in polar fluids in "Polymer, liauids and colloids in electric fields : Interfacial2008

    • 著者名/発表者名
      A. Onuki
    • 総ページ数
      30
    • 出版者
      World Scientific

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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