| 研究課題/領域番号 |
18550196
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
高分子・繊維材料
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| 研究機関 | 山口大学 |
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研究代表者 |
山本 隆 山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (00127797)
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| 研究分担者 |
浦上 直人 山口大学, 大学院・理工学研究科, 講師 (50314795)
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| 研究期間 (年度) |
2006 – 2007
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| キーワード | らせん高分子 / らせん高分子 / 自己組織化 / 結晶化 / 分子シミュレーション / 計算科学 / molecular dynamics simulation / Monte Carlo simulation |
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| 研究概要 |
我々は、分子シミュレーションを用いて、巨大な高分子の結晶化過程の分子的な機構の解明を行ってきた。特に近年は螺旋高分子の結晶化過程における分子認識(らせんセンス認識)の微視的なメカニズムの解明を目指している。我々はらせん高分子を以下の二つに類別し、それぞれ異なったアプローチで研究してきた;
(1)大きな側鎖を持たないコンパクトな裸の螺旋高分子
(2)大きな側鎖を持つ一般の螺旋高分子。
(1)裸のらせん高分子:単独の裸の螺旋高分子は速やかな秩序化を示し、成長界面近傍では顕著な界面吸着と折り畳み結晶化を示すことを既に報告した。本プロジェクトでは、多数本のらせん高分子からなる融液状態からの結晶成長過程の解明を目指した。裸のらせん分子系では、迅速な結晶化を観測できること、結晶相においてはらせんセンスに関する明瞭な秩序・無秩序転移が存在すること、結晶化の初期段階においては、成長界面でのらせんセンスの明瞭な認識は行われず、結晶化が完成した後の結晶内秩序化を通してらせん秩序が形成されること明らかにした。
(2)大きな側鎖を有する一般の螺旋高分子(特にiPPをモデルとして):制限された条件下では分子動力学シミュレーションを用いた秩序化過程の観測に成功している。本研究プロジェクトでは、iPPの三次元的な結晶成長過程を、剛体分子鎖の仮定のもとでのMC計算を用いて究明し、結晶格子の対称性と結晶のキラリティーとの問の明確な一対一対応の存在(六方対称性格子でのキラル結晶の最安定性、斜方晶格子でのアキラルな構造の安定性)を明らかにした。また、高温無秩序状態からの急冷過程により、その存在が古くから知られていたが構造的に謎が多い準安定smectic相の構造を解明した。
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