結晶成長における対称性破れの増幅機構の理論的研究

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540318
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 上羽 牧夫 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30183213)
• 連携研究者: 塚本 勝男 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60125614)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 結晶成長 / カイラリティ転換 / 非平衡現象 / パターン形成 / ステップダイナミクス / 対称性の破れ

研究概要

結晶成長における対称性の破れの増幅現象を,溶液成長のおける結晶カイラリティの転換と結晶表面のステップパターンの不安定化の現象を中心に研究した.その成果として, 1)カイラルクラスターの結晶化によって,結晶を粉砕攪拌している条件下で結晶カイラリティの転換が可能であることを,いろいろなレベルのモデルによって示しえた. 2)ステップの上段と下段の対称性がないために,定速粒子源の移動,高密度吸着原子の層成長による形態緩和などで他に例を見ない興味深いパターン変化が実現することが分かった.

研究成果

• [雑誌論文] Pattern formation of a step induced by a moving linear source (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Kondo, M. Sato, M. Uwaha and H. Hibino
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: 84 ページ: 045420
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.84.045420
  • 査読あり
• [雑誌論文] ヘテロエピタキシャル成長におけるミスフィット転位と島状構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康, 上羽牧夫, 齋藤幸夫
  • 雑誌名: 日本結晶成長学会誌 巻: 38 ページ: 121-127
  • URL: http://ci.nii.ac.jp/naid/110008686949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steady Chirality Conversion by Grinding Crystals-Supercritical and Subcritical Bifurcations- (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 318 ページ: 89-92
  • DOI: doi:10.1016/j.jcrysgro.2010.10.078
  • 査読あり
• [雑誌論文] Form ation of finger-like step patterns on a Si(111) Vicinal Face (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, S. Kondo and M. Uwaha
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 318 ページ: 14-17
  • DOI: doi:10.1016/j.jcrysgro.2010.10.093
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transition from nucleation to ripening in the classical nucleation model (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha and K. Koyama
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 312 ページ: 1046-1054
  • DOI: doi:10.1016/j.jcrysgro.2010.01.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Monte Carlo simulation of a cluster model for the chirality conversion of crystals with grinding (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Katsuno and M. Uwaha
  • 雑誌名: J. Cryst. Growth 巻: 311 ページ: 4265-4269
  • DOI: DOI:10.1016/j.jcrysgro.2009.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mechanism of the Chirality Conversion by Grinding Crystals : Ostwald Ripening vs Crystallization of Chiral Clusters (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha and H. Katsuno
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 78 ページ: 023601
  • DOI: DOI:10.1143/JPSJ.78.023601
  • 査読あり
• [学会発表] 揺らぎによって誘起される結晶カイラリティの破れ (2012)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 移動する粒子源によるステップのパターン形成-粗大化と新状態への緩和- (2012)
  • 著者名/発表者名: 川口将司,近藤信二,佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] モンテカルロシミュレーションでみる表面緩和過程におけるピンチオフ現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 入澤寿美,勝野喜以子,須藤孝一,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 揺らぎよる結晶カイラリティ転換の可能性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,上羽牧夫
  • 学会等名: 第41回結晶成長国内会議(日本結晶成長学会)
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] SrTiO3(001)表面におけるサブモノレイヤー薄膜の緩和過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 須藤孝一,入澤寿美,勝野喜以子,上羽牧夫
  • 学会等名: 第41回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 移動する直線状粒子源によるステップのパターン形成(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤信二,川口将司,佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 第41回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] 移動する直線状粒子源によるステップのパターン形成(1) (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤信二,佐藤正英,上羽牧夫,川口将司
  • 学会等名: 第41回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] モンテカルロシミュレーションによるSrTiO3(001)表面での二次元構造の緩和過程 (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝野喜以子,入澤寿美,須藤孝一,上羽牧夫
  • 学会等名: 第41回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: つくば
  • 年月日: 2011-11-03
• [学会発表] Ga吸着中のSi(111)面でのステップパターン生成のモデルII (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤信二,佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2011-09-24
• [学会発表] 粉砕による結晶カイラリティの転換メカニズムIV (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Pattern Formation of a Step Induced by a Guiding Linear Source-Ga-deposited Si(111) and Graphene on SiC (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha, M. Sato, S. Kondo
  • 学会等名: Materials for Advanced Technologies 2011
  • 発表場所: Singapore
  • 年月日: 2011-06-27
• [学会発表] 粉砕による結晶カイラリティの転換メカニズムIII (2011)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 移動する粒子源によるステップ蛇行パターンの粗大化と新状態への緩和 (2011)
  • 著者名/発表者名: 近藤信二,川口将司,佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Pattern Formation of a Step Induced by a Guiding Linear Source (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 学会等名: Non-equilibrium Interface and Surface Dynamics : Theory, Experiment and Simulation from Atomistic to Continuum Scales
  • 発表場所: College Park
  • 年月日: 2010-10-26
• [学会発表] モンテカルロシミュレーションによるSrTiO3(001)表面緩和課程の研 (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝野喜以子,入澤寿美,須藤孝一,岡野正和,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 粉砕による結晶カイラリティ転換のメカニズムII (2010)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 堺
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Formation of Finger-like Step Pattern on a Si(111) Vicinal Face (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Sato, K. Sinji, M. Uwaha
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Study of Two-Dimensional Phase Separati on on SrTiO_3(001) by Monte Carlo Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Matsumoto, T. Irisawa, K. Sudoh, M. Okano, M. Uwaha
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Monte Carlo Simulation of Chiral Crystallization with Grinding (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Katsuno, M. Uwaha
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Conditions for Chirality Conversion of Crystals with Grinding (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-10
• [学会発表] Dynamics of Two-Dimensional Phase Separation on SrTiO_3(001) (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Sudoh, M. Okano, T. Irisawa, K. Matsumoto, M. Uwaha
  • 学会等名: The 16th International Conference on Crystal Growth
  • 発表場所: Beijing
  • 年月日: 2010-08-09
• [学会発表] The Classical Nucleation Model-Entire Process of Crystal Growth and Application to Chirality Conversion (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 学会等名: The 14th Summer School on Crystal Growth
  • 発表場所: Dalian
  • 年月日: 2010-08-03
• [学会発表] NaClO3結晶成長その場観察-キラル結晶の前駆体の発見- (2010)
  • 著者名/発表者名: 新家寛正,塚本勝男,上羽牧夫,三浦均
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2010年大会
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] Ga吸着中のSi(111)面でのステップパターン生成のモデルI (2010)
  • 著者名/発表者名: 近藤信二,佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] 結晶粉砕によるカイラリティ転換の条件-反応率 (2010)
  • 著者名/発表者名: 上羽牧夫
  • 学会等名: 開放系-日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Change of supersaturation during nucleation, growth and ripenin (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 学会等名: The 1st Workshop on Nanoscopic Approach for Carbon Sequestratio
  • 発表場所: Senda
  • 年月日: 2010-02-11
• [学会発表] 結晶粉砕によるカイラリティ転換の条件 (2009)
  • 著者名/発表者名: 上羽牧夫
  • 学会等名: 第39回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] Si(111)微斜面での櫛形蛇行パターンの形成II (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐藤正英,上羽牧夫
  • 学会等名: 第39回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-11-14
• [学会発表] エピタキシャル成長でのインクルージョンによる島の平衡形変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,太田仁,上羽牧夫
  • 学会等名: 第39回結晶成長国内会議日本結晶成長学会
  • 発表場所: 名古屋
  • 年月日: 2009-11-12
• [学会発表] インクルージョンを含むエピタキシャル成長の島状構造変化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 勝野弘康,太田仁,上羽牧夫
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-27
• [図書] The Classical Nucleation Model-Entire Process of Crystal Growth and Application to Chirality Conversion
  • 著者名/発表者名: M. Uwaha
  • 総ページ数: 155-172
• [備考]
  • URL: http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/uwaha/