自己無撞着場理論を用いた高分子濃厚系における相分離の動的制御

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14045201
• 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)
• キーワード: 高分子 / 粘弾性 / 動的自己無撞着場理論 / 構造方程式 / レプテイション / 相分離 / 絡み合い / 高分子ブラシ

研究概要

・高分子の非平衡状態における鎖配位を計算する手法として開発された自己無撞着場理論を用いて、種々の流動場下におけるブラシの粘弾性特性の計算と、流体場とのカップリングを調べ、新手法の有効性を示した。
・ブロック共重合体のラメラ相からジャイロイド構造への構造相転移に際して、ラメラ面が熱揺らぎで揺らぎ始める不安定化現象をGinzburg-Landauモデルに基づく安定性解析によって調べ、中性子散乱実験で得られた不安定モードが、理論的に解釈できることを見いだした。
・高分子ブラシのグラフトしたコロイド粒子系の相挙動及び粘弾性挙動を解析するための準備研究として、グラフトした高分子ブラシをステップポテンシャルでモデル化した2次元剛体粒子系のモシテカルロシミュレーションを行い、高密の平衡状態において今まで報告されていなかった安定な紐状の粒子配位を見いだした。この系の3次元化および粘弾性特性の研究を実行するための準備として、粒子のクラスター分布や拡散係数などの平衡特性を解析し、パーコレーション現象との対応を明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] L.Jupp, T.Kawakatu, X.-F.Yua: "Modeling Shear-Induced Phase Transitions of Binary Polymer Mixtures"J.Chem.Phys.. 119(No.12). 6361-6372 (2003)
• [文献書誌] M.Imai, K.Nakaya, T.Kawakatsu, H.Sato: "Dynamical Nature of Least Stable Fluctuation Models of Namellar Structure Observed in a Nonionic Surfactant/Water System"J.Chem.Phys.. 199(No.15). 8103-8111 (2003)
• [文献書誌] T.Shima, H.Kunu, Y.Okabe, M.Doi, X-F.Yuan, T.Kawakatsu: "Self-Consistant Field Theory of Inhomogeneous Dense Polymer Systems"Macromolecules. 36(No.24). 9199-9204 (2003)
• [文献書誌] T.Kawakatsu: "Dynamical Self-Consistant Field Theory for Inhomogeneous Polymer Systems, in Slow Dynamics in Complex Systems"M.Tokuyama, ed.(AIP Conference Proceedings). in press. (2004)
• [文献書誌] 川勝年洋: "動的密度汎関数理論と高分子界面のシミュレーション"高分子. in press. (2004)
• [文献書誌] 川勝年洋: "自己無撞着場理論による高分子系の不均一構造の動的シミュレーション"機能材料(シーエムシー出版). in press. (2004)
• [文献書誌] T.Kawakatsu: "Statistical Physics of Polymers---Structures and Dynamics in Mesoscopic Scales---"Springer-Verlag, Heidelberg(in press). (2004)