動的不均一性の普遍性と「準」等方相

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20H01869
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13040:生物物理、化学物理およびソフトマターの物理関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 潤 京都大学, 理学研究科, 教授 (10200809)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: fluctuation / Dynamic heterogenety / Quasi isotropic / Glass / Gel

研究成果の概要

「準」等方相と総称した物質群は、液体と同じ高い対称性を有しながら動的内部構造を持つ物質である。本構想では以下の3つを基礎モデルとする。(1)ガラス・ゲルに代表される物質。(2)代表者が発見した、2つの特異なフラストレート液晶。(3)同様に代表者が最近発見したPhantasmagoric液晶。これらの「準」等方相では、「動的不均一性」に由来する高速な物性と「擬臨界性」に基づいた大きな応答性を併せ持つ。本構想では、最近開発・試作を進めている「揺らぎ顕微鏡」を主力研究機器として、動的不均一性の構造の直接観察と、外場下での動的構造変化の観測をもとに準等方相の優れた高速・高応答性のメカニズムを理解する。

自由記述の分野

ソフトマター

研究成果の学術的意義や社会的意義

揺らぎ顕微鏡は、現存する光学顕微鏡では捉えられない物理量を可視化する新しいツールである。そこで、粘弾性その場観察装置を活かして、印加力学場による動的階層構造変化との関連性を観察・整理して、基礎科学的な視点からの材料の力学物性の設計・開発に役立てるとともに、最終的には力学物性に相関がある病理検査や医療応用、また製品開発や不良品検査が可能な、汎用顕微鏡としてのポータビリティ・簡易操作を可能とする開発にも研究期間の後半にチャレンジする。