研究課題
今年度は、本課題申請書の「１ 研究目的、研究方法など」の「（３）本研究で何をどのように、どこまで明らかにしようとするのか」の欄に記載した３年目に実施する内容に沿って、実在系として、ビフェニルおよび水を対象に、それぞれ通常の液体および過冷却状態について、分子動力学法を用いて、回転拡散係数および自己拡散係数と粘性率の評価を行った。その結果、これらの自己拡散係数と粘性率の積を温度で除した量が、数密度の1/3乗に比例することを見出した。この結果は、球状分子である希ガスや鎖状分子であるn-アルカン類の液体状態に対して見いだされた結果と、比例係数を含めて共通しており、分子スケールにおけるStokes-Einsteinの関係式として、多様な分子形状の液体に包括的に適用可能なことがわかった。また、回転拡散係数と粘性率の積を温度で除した量が、数密度に比例することを見出した。この結果は、二原子分子の液体状態に対して見いだされた結果と共通しており、分子スケールにおけるStokes-Einstein-Debyeの関係式として、多様な分子形状の液体に包括的に適用可能なことがわかった。一方、水の過冷却状態に対する分子スケールでのStokes-Einsteinの関係式とStokes-Einstein-Debyeの関係式を常温での結果とそれぞれ比較したところ、前者に比べて後者の方が、低温での逸脱が大きい結果が得られた。これは、回転拡散係数をEinsteinの式によって評価したことによると考えらえる。同様の結果は、昨年度実施したo-テルフェニルにおいても観測された。今後は回転の相関関数から評価した回転拡散係数に基づく議論について検証することが求められる。
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すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)
Journal of Molecular Liquids
巻: 346 ページ: 118235～118235
10.1016/j.molliq.2021.118235
