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2010 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, 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

当グループは、電荷・極性の関与する現象及びせん断の関与する現象の理論的・実験的解明を目的とする。今年度は以下のような成果を得た。
1)選択性溶質による相分離効果について調べた。一相領域の水-油混合溶媒で水がかなり少ない場合に親水性塩を僅かに入れてみる。イオンは水和核で覆われるが、選択水和が強い場合は、これらの塩がさらに凝集しマクロなドメインまで成長することを示した。また容器内に親水性コロイドを入れるとコロイド表面に不連続的に厚い濡層が析出することも予言した。この析出効果は塩を含む場合の濡れ現象に影響を与える。(小貫)
2)水と有機溶媒の混合溶液に親水性陽イオンと疎水性陰イオンからなるテトラフェニルほう酸ナトリウムを加えることにより新しい現象が見られることを示した。例えば、臨界点から離れた温度では透明だった溶液が色づいて、温度上昇とともに青から緑、黄色、赤と変化する様子が見られた。(瀬戸)
3)独自に開発した荷電コロイド分散系のシミュレーション手法をベースとして、より現実的で複雑な状況に対応すべくシミュレーションコードの拡張を行い、これまで実現困難であった状況について流体の影響をフルに反映した数値シミュレーションを実施し、解析を行った。特にせん断流下でのコロイド分散系の動的挙動の解明について顕著な成果を得ることが出来た。(山本)
4)室温イオン液体(RTIL)や希ガス・クラスターを研究対象として、以下の成果を挙げた。
超音波吸収測定結果に基づいてRTILの粘弾性特性を議論し、静的構造解析から提唱されている極性・非極性ドメインとの関連を明らかにした。(八尾)
5)重水素化ポリスチレン薄膜と軽水素化ポリスチレン薄膜を交互に積層した薄膜を作成し、中性子反射率測定を行なうことにより、初めて高分子薄膜内部におけるガラス転移温度や熱膨張係数の分布を明らかにした。(金谷)

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Dynamical Blebbing at a Droplet Interface Driven by Instability in Elastic Stress : A Novel Self-motile System2011

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino, et al
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 7 ページ: 3204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lamellar-lamellar Phase Separation of Phospholipid Bilayers2011

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Sadakane, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 272 ページ: 012008-1

  • [雑誌論文] Growth of Gold Nanorods in Gelled Surfactant Solutions2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Takenaka, et al
    • 雑誌名

      Journal of Colloid and Interface Science

      巻: 356 ページ: 111

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Advanced Neutron Reflectometer for Investigation on Dynamic/Static Structures of Soft-Interfaces in J-PARC2011

    • 著者名/発表者名
      Koji Mitamura, et al
    • 雑誌名

      Journal of Physics Conference Series

      巻: 272 ページ: 012017-1

  • [雑誌論文] Gelation Effect on the Synthesis of High-aspect-ratio Gold Nanorods2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Takenaka, et al
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Waves on Non-Newtonian Viscoelastic Liquids2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Ohmasa, Makoto Yao
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 83 ページ: 031605

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precipitation in Aqueous Mixtures with Addition of a Strongly Hydrophilic or Hydrophobic Solute2010

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Okamoto, Akira Onuki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 82 ページ: 051501-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spreading with Evaporation and Condensation in One-Component Fluids2010

    • 著者名/発表者名
      Ryohei Teshigawara, Akira Onuki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 82 ページ: 021603-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jammed Particle Configurations and Dynamics in High-Density Lennard-Jones Binary Mixtures in Two Dimension2010

    • 著者名/発表者名
      Hayato Shiba, Akira Onuki
    • 雑誌名

      Prog.Theor.Phys.Suppl

      巻: 184 ページ: 232

  • [雑誌論文] Plastic Deformations in Crystal, Polycrystal, and Glass in Binary Mixtures under Shear : Collective Yielding2010

    • 著者名/発表者名
      Hayato Shiba, Akira Onuki
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 81 ページ: 051501-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase separation of a mixture of charged and neutral lipids on a giant vesicle induced by small cations2010

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Shimokawa, et al
    • 雑誌名

      Chem.Phys.Lett.

      巻: 496 ページ: 59

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhomogeneous Charge Redistribution in Xe Clusters Exposed to Intense Extreme Ultraviolet Free Electron Laser2010

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Iwayama, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.B : At.Mol.Opt.Phys.Fast track

      巻: 43 ページ: 161001-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dielectric Permittivity of Room Temperature Ionic Liquids : A Relation to the Polar and Non-polar Domain Structures2010

    • 著者名/発表者名
      Makoto Mizoshiri, et al
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 132 ページ: 164510-1

    • 査読あり
  • [学会発表] Multilamellar Structures Induced by Antagonistic Salt Added to a Binary Mixture of Water and Organic Solvent2010

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Sadakane and Hideki Seto
    • 学会等名
      2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      20101212-20
  • [学会発表] Prospects of Neutron Sciences at KENS2010

    • 著者名/発表者名
      Hideki Seto
    • 学会等名
      IMSS Symposium
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan(招待講演)
    • 年月日
      20101207-20101208
  • [学会発表] Metallic-like Droplets Produced by Irradiating Rare-gas Clusters with Free Electron Laser Pulses2010

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yao, et al
    • 学会等名
      14th International Conference on Liquid and Amorphous Metals
    • 発表場所
      Roma, Italy(招待講演)
    • 年月日
      20100711-20100716
  • [学会発表] Multilamellar Structures Induced by Antagonistic Salt Added to a Binary Mixture of Water and Organic Solvent2010

    • 著者名/発表者名
      Hideki Seto
    • 学会等名
      International Soft Matter Conference 2010
    • 発表場所
      Granada, Spain(招待講演)
    • 年月日
      20100705-20100708
  • [学会発表] Self-organized Charge Redistribution in Pure and Mixed Rare-gas Clusters2010

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yao
    • 学会等名
      DyNano-2010
    • 発表場所
      Corsica, France(招待講演)
    • 年月日
      20100421-20100425
  • [学会発表] Inhomogeneous Chemical Reaction Fields2010

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yao
    • 学会等名
      Workshop of Room Temperature Ionic Liquids in NDA
    • 発表場所
      Yokosuka, Japan(招待講演)
    • 年月日
      2010-07-21

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公開日: 2013-06-26  

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