| 研究概要 |
ガラス転移は,見かけ上,熱揺らぎの相関は何ら異常を示さないにもかかわらず,緩和時間や粘性係数は発散をするという点で,普通の臨界現象とは非常に異なっている。最近の実験と数値実験により,この緩和時間の発散の陰には,動的な不均一性と,その不均一性に起因する動的相関長が存在することがわかってきた。この相関長を捕らえるためには,高次相関関数(例えば4次相関関数)を観測しなければならない。
我々は,この高次相関関数を数値計算と理論により解析した。特に,すでにわれわれが定式化した,非一様モード結合理論を,短距離ポテンシャルを持つガラス系へと拡張した。短距離ポテンシャル系の特徴は,ガラス転移的な性質とゲル的な性質の双方を併せ持つことであるが,そのような場合には,特徴的な相関長も際立った振る舞いを示すことが予想される。我々は,それを単純化した数理モデルとそれに対する数値解析により理解することを試みた。
また,コロイドガラスやコロイドゲルのミニマルモデルとして,易動度の異なるコロイドの混合系(たとえば不純物と自由粒子)のスローダイナミクスの解明を試みた。不純物はコロイド粒子と同じ大きさとし,運動のみが凍結されているものとした。最近,モード結合理論(MCT)により,不純物密度が大きい領域において,スローダイナミクスが質的に変化(A-B転移と呼ぶ)することが予言された。これはコロイドゲルおよびガラスで観測されるダイナミクスに酷似しているが,その理由は明らかでない。我々はこれを数値実験により,検証することを試みた。まだ準備的な段階であるが,その結果は,A-B転移の存在を裏付けているようである。
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