自由エネルギーランドスケープ理論を用いたガラス転移とエージングの研究

2019 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 18K03573
• 研究機関: 科学教育総合研究所株式会社(研究・開発部)
• 研究代表者: 小田垣 孝 科学教育総合研究所株式会社(研究・開発部), その他部局等, 主任研究員 (90214147)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 自由エネルギーランドスケープ / エージング / アダム・ギブス理論 / 温度変調応答 / 中間散乱関数 / アミロイドーシス

研究実績の概要

・温度変調応答に関する論文の公表：T. Odagaki, Y. Saruyama, T. Ishida、"Relaxation of the free energy landscape and temperature modulation spectroscopy",Journal of Non-Crystalline Solids online (2019)
・エージングに関する研究発表：小田垣孝、"自由エネルギーランドスケープ理論によるエイジングの理解”(第125回日本物理学会九州支部例会}; 小田垣孝,”自由エネルギーランドスケープの緩和とエイジング”,(日本物理学会　2019年秋季大会); T. Odagaki, "Understanding aging phenomena by the free-energy-landscape approach", (APS March Meeting)(注：COVID-10により開催は中止され、online 発表のみ）
・自由エネルギーランドスケープの緩和が、中間散乱関数に非自明なエージング効果を生じることを世界で初めて示した。現在論文執筆中。
・非平衡系における緩和の素過程に対するAdam-Gibbs 理論が、自由エネルギーランドスケープ描像により基礎付けられることを世界で初めて明らかにした。現在論文執筆中。また、アミロイドーシスのモデル化の検討を行った。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の３年計画の２年次までに掲げていたテーマをほぼ遂行できている。ただ、２月末に出発予定だったアメリカ物理学会が、COVID-19のために突如中止となり、予定していた旅費が執行できなかった（航空運賃のキャンセル料が発生した）。現在２報の論文執筆中であるが、COVID-19関係の研究が必要となり、エフォートを調整しつつ研究を遂行している。

今後の研究の推進方策

エージングに関する研究は、まとめの段階に入っており、論文を執筆・投稿する。昨年度の主テーマでったAdam・Gibbs理論の基礎付けは、理論が完成しているので、論文を執筆・投稿する。今年度は、繰り込み群を用いたガラス転移の統一的理解に向けた理論構築を行う。
この２年間の研究で、ガラス転移の本質に迫る新たな問題が生じており、来年度以後の研究に向けた準備を行う。また、アミロイドーシスに関する情報が集積できてきており、新たなモデル作りに向けた考察と議論を進める。

次年度使用額が生じた理由

3月２日～６日にアメリカ合衆国デンバーで開催予定であったアメリカ物理学会が、出発予定日当日にキャンセルされ、８０万円ほどの旅費が執行できなかった。登録料は全額返還され、ホテルのキャンセル料は生じなかったが、航空運賃のキャンセル料が発生した。2020年度に関しても、出席予定であったチェコ共和国で７月に予定されていたLiquid Matter Conference が中止となっており、予断を許さない状況である。できる限り研究を推進し、国際会議での発表、あるいは海外の研究者との議論を積極的に行いたい。

研究成果

• [雑誌論文] Relaxation of the free energy landscape and temperature modulation spectroscopy (2019)
  • 著者名/発表者名: T. Odagaki, Y. Saruyama, T. Ishida
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: xxx ページ: 119448-1-5
  • DOI: //doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2019.05.024
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Understanding aging phenomena by the free-energy-landscape approach (2020)
  • 著者名/発表者名: T. Odagaki
  • 学会等名: APS March Meeting(Web 上のバーチャル発表)
  • 国際学会
• [学会発表] 自由エネルギーランドスケープの緩和とエイジング (2019)
  • 著者名/発表者名: 小田垣孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2019年秋季大会
• [学会発表] 速い温度変化に対する緩和時間の追性の速度論的考察 (2019)
  • 著者名/発表者名: 猿山靖夫、漆谷雅弘、吉内友章、青谷俊、辰巳創一、八尾晴彦、小田垣孝
  • 学会等名: 日本物理学会 2019年秋季大会
• [学会発表] 自由エネルギーランドスケープ理論によるエイジングの理解 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小田垣孝
  • 学会等名: 第125回日本物理学会九州支部例会