• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実績報告書

温度場・速度場同時観察を用いた結晶成長の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K13865
研究機関首都大学東京

研究代表者

栗田 玲  首都大学東京, 理工学研究科, 准教授 (20579908)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード可視化 / 速度場 / 結晶化
研究実績の概要

本研究課題「温度場・速度場同時観察を用いた結晶成長の研究」では,結晶のマクロなパターン(モロフォロジー)において速度場・温度場の影響を調べることを目的としていた.そのためには,速度場・温度場を可視化する必要があり,当初の計画では温感液晶カプセルの楕円化によって実現する予定であった.
当初の計画通り,温感液晶カプセルを楕円にするところから研究はスタートしたが,カプセルの材質や強度が想定以上であり,温感液晶カプセルの楕円化を実現することは叶わなかった.しかしながら,ラテックス粒子の楕円化に成功し,速度場は可視化することができるようになった.通常の球形のラテックス粒子では,対流の速度場を上から観察した場合,何も見えないのに対し,楕円形のラテックス粒子を用いると対流の上昇領域,下降領域がはっきりと見えるようになった.これまで上からの観察はアルミニウム粉末を用いることが一般的であったが,アルミニウム粉末は比重が大きく,自重によって沈み流れを乱してしまう.一方,今回用いたラテックス粒子は水とほぼ同程度の比重であり,流れを乱すことなく長時間の観察が可能となった.当初の計画とは異なってしまったが,充分に有益な結果が得られ,今後,流体の可視化技術として使われるようになると考えている.
また,結晶化の実験も行っている.溶液の液滴を乾燥させることで溶質が再結晶化する.この時,ラテックス粒子をいれることで,蒸発過程を変化させることに成功した.液滴の端をピン留めすることで,溶質の結晶化過程が大きく変化した.温度や湿度を変えることで,同心円パターンや樹枝状パターンといったこれまで報告されていないパターンが観察され,重要なパラメターを見つけることに成功した.結晶のパターンは物性に大きく関わるため,大きな成果であると言える.現在,学術誌に投稿中である.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Ubiquitous transient stagnant domain formation during thermal convection in a well-mixed two component fluid with large viscosity difference2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Kazuya U and Kurita Rei
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 12983

    • DOI

      10.1038/s41598-017-13409-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Response of Soft Continuous Structures and Topological Defects to a Temperature Gradient2017

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Shun Mitsui, and Hajime Tanaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 119 ページ: 108003

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.119.108003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of pattern formation during phase separation initiated by a propagated trigger2017

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 6912

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07352-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamical transition in a jammed state of a quasi-two-dimensional foam2017

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita, Yujiro Furuta, Naoya Yanagisawa, and Noriko Oikawa
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 95 ページ: 62613

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.95.062613

    • 査読あり
  • [学会発表] Pattern Formation during Phase Separation with a Propagated2017

    • 著者名/発表者名
      Rei Kurita
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Convection in a Well-Mixed Two Component Fluid with Large Viscosity Difference2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium
    • 国際学会
  • [学会発表] Close Connection between a Dry-Wet Transition and a Bubble Rearrangement in Quasi-Two-Dimensional Foam2017

    • 著者名/発表者名
      Yujiro Furuta, Noriko Oikawa and Rei Kurita
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium
    • 国際学会
  • [学会発表] A Relationship between a Bubble-Avalanch Dynamics and a Superdry-Sry Transition in a Quasi-Two-Dimensional Foam2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Yanagisawa, Noriko Oikawa and Rei Kurita
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamical transition of thermal convection in a physical gel near the sol-gel transition2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuya U. Kobayashi and Rei Kurita
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixing dynamics of ionic liquids/water systems2017

    • 著者名/発表者名
      Noriko Oikawa and Rei Kurita
    • 学会等名
      4th International Soft Matter Conference
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi