ランドスケープ描像に基づくガラス転移理論と非平衡統計力学

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13640389
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小田垣 孝 九州大学, 大学院・理学研究院, 教授 (90214147)
• 研究分担者: 松井 淳 九州大学, 大学院・理学研究院, 助手 (10274424) ; 吉森 明 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教授 (90260588)
• キーワード: ガラス転移 / モードカップリング理論 / エネルギーランドスケープ / 比熱のスケーリング / 二原子分子過冷却液体 / 分子動力学シミュレーション / トラッピング拡散模型 / Johari-Goldstein過程

研究概要

1.エネルギーランドスケープで記述できる非平衡系の比熱を求める理論的枠組みを用いて、モデルランドスケープをもつガラス形成物質の比熱の温度依存性を様々な冷却過程について求めた。ガラス転移点で観測される比熱の異常がアニールド平均からクエンチド平均への転移であることを示した。
2.エネルギーランドスケープのベイスン間のジャンプ率がトラッピング拡散模型と同じべき分布に従う系について、比熱の温度依存性を求め、ガラス転移点における比熱の変化が実験で見られる変化と定性的に一致することを示した。
3.種々のモデル二原子分子の過冷却状態の分子動力学シミュレーションにより、Johari-Goldstein過程と高振動ウイングが、分子内振動と回転運動および並進運動の相関によって現れることを示した。
4.振動数領域における非ガウス性パラメーターを導入し,そのガラス転移点付近における振舞いを明らかにした.また、緩和時間の波数依存性から、遅い緩和の均一描像と不均一描像を判定する方法を考案した.

研究成果

• [文献書誌] 小田垣孝: "ガラス転移点近傍の比熱の異常について"KEK Proceedings. 2001-27. 1-4 (2002)
• [文献書誌] 松井 淳: "ソフトコアガラスのCRR"KEK Proceedings. 2001-27. 21-23 (2002)
• [文献書誌] 樋口 真理子: "二原子分子過冷却液体のジョハリ・ゴールドシュタイン過程"KEK Proceedings. 2001-27. 78-80 (2002)
• [文献書誌] 池永 雅範: "ガラス転移点における協調領域の直接的測定"KEK Proceedings. 2001-27. 81-82 (2002)
• [文献書誌] 田川 文隆: "動的構造因子とノンガウシアンパラメーター"KEK Proceedings. 2001-27. 83-85 (2002)
• [文献書誌] 田尾 聡明: "非平衡系の比熱"KEK Proceedings. 2001-27. 86-89 (2002)
• [文献書誌] M.Higuchi: "The Johari-Goldstein process of a model diatomic molecular system in the supercooled state"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 735-738 (2002)
• [文献書誌] M.Torikai: "Anomalous thermal conductivity and local temperature distribution on harmonic Fibonacci chains"J. Phys. : Condens. Matter. 14. L503-L510 (2002)
• [文献書誌] T.Odagaki: "Specific heat in nonequilibrium systems and glass transition"J. Non-Cryst. Sol.. 307-310. 407-411 (2002)
• [文献書誌] T.Odagaki: "Random jammed packing of binary hard disks"J. Phys. Soc. Jpn.. 71. 2350-2351 (2002)
• [文献書誌] T.Tao: "Specific heat in a nonequilibrium system composed of Einstein oscillators"Phys. Rev. E. 66. 041103-1-041103-5 (2002)
• [文献書誌] T.Odagaki: "Specific heat anomaly at the glass transition"J. Chem. Phys.. 117. 10151-10155 (2002)
• [文献書誌] R.Ogata: "Percolation on Dispersed System"Proceedings of the First Saga Synchrotron Light Symposium. 23-24 (2002)
• [文献書誌] M.Higuchi: "Slow relaxations in the supercooled state of a model diatomic molecular system"J. Phys. Soc. Jpn.. 72. 178-184 (2003)