結晶成長における自発的対称性の破れ

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540410
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 斎藤 幸夫 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (20162240)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 統計物理学

研究概要

結晶には右手型と左手型の二種類の鏡像対称な形を持つものがある。溶液からこのような結晶を成長させると普通は左右同量できるけれど、磨り潰しながら結晶成長すると、一方の鏡像体結晶だけが生き残るという実験がある。本研究はこの現象を理論的に研究し、右左の鏡像体結晶粒が接近して成長表面を覆い、互いの成長を阻害することによって起きることを解明した。これは、有機分子の右手型と左手型を分離することにも役立ち、生命の右左非対称性の起源の理解に繋がるかもしれない。

研究成果

• [雑誌論文] Grinding-Induced Homochirality in Crystal Growth (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 雑誌名: J.Cryst.Growth 318 ページ: 93-98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Chirality Selected by Mutual Antagonism (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 79 ページ: 083002(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dewetting of ultra-thin solid films (2009)
  • 著者名/発表者名: Olivier Pierre-Louis, Anna Chame, Yukio Saito
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 103 ページ: 195501(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Selection of Crystal Chirality : Equilibrium or Nonequilibrium? (2009)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 78 ページ: 104001(10)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chiral Crystal Growth under Grinding (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 77 ページ: 113001(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dewetting of a solid monolayer (2007)
  • 著者名/発表者名: Olivier Pierre-Louis, Anna Chame, Yukio Saito
  • 雑誌名: Phys.Rev.Lett. 99 ページ: 136101(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stochastic Approach to Enantiomeric Excess Amplification and Chiral Symmetry Breaking (2007)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Takeshi Sugimori, Hiroyuki Hyuga
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn 76 ページ: 044802/1-14
  • 査読あり
• [学会発表] 結晶成長におけるキラル対称性の破れ (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫、日向裕幸
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] EE amplification and homochirality in chemical reaction systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 学会等名: 2nd International Symposium on the Soai Reaction and Related Topic, Mocsolad, Hungary
  • 発表場所: Invited
  • 年月日: 2010-09-13
• [学会発表] Grinding-induced homochirality in crystal growth (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 学会等名: ICCG-16/ICVGE-14(第16回結晶成長国際会議)
  • 発表場所: Beijin, China(Invited)
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] Homochirality in driven systems (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫
  • 学会等名: International Conference on Statistical Physics
  • 発表場所: Cairns, Australia(Oral)
  • 年月日: 2010-07-19
• [学会発表] 結晶のキラリティ選択 (2010)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫、日向裕幸
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 磨り潰しによる完全不斉な結晶成長 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫、日向裕幸
  • 学会等名: 日本物理学会第64 回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Homochirality in chemical reaction and in crystal growth (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫
  • 学会等名: JANE2008(結晶成長に関する日蘭シンポジウム)
  • 発表場所: Sapporo, Japan(Invited)
  • 年月日: 2008-10-20
• [学会発表] Fluctuation Effect on Enantiomeric Excess Amplification and Chiral Symmetry Breaking (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫
  • 学会等名: NORDITA program "Origin of Homochirality"
  • 発表場所: Stockholm, Sweden(Invited)
  • 年月日: 2008-02-27
• [学会発表] Growth of Chiral Crystals (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤幸夫
  • 学会等名: NORDITA program "Origin of Homochirality"
  • 発表場所: Stockholm, Sweden(Invited)
  • 年月日: 2008-02-21
• [学会発表] 結晶単層膜の脱濡れ初期過程 (2007)
  • 著者名/発表者名: Olivier Pierre-Louis, Anna Chame, 齋藤幸夫
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学札幌キャンパス
  • 年月日: 2007-09-21
• [図書] Topics in Current Chemistry 284 "Amplification of Chirality" ed.Kenso Soai Rate Equation Approaches to Amplification of Enantiomeric Excess and Chiral Symmetry Breaking (2008)
  • 著者名/発表者名: Yukio Saito, Hiroyuki Hyuga
  • 総ページ数: 97-118
  • 出版者: Springer, Berlin Heidelberg
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.phys.keio.ac.jp/faculty/saito/saito-html/index-jp.html