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2010 年度 実績報告書

多時間相関関数を用いたガラス転移の不均一ダイナミクスの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21740317
研究機関分子科学研究所

研究代表者

金 鋼  分子科学研究所, 理論・計算分子科学研究領域, 助教 (20442527)

キーワードガラス転移 / 動的不均一性 / 多時間相関 / 分子シミュレーシ / 過冷却液体
研究概要

ガラス転移近傍の遅い動力学において特徴的は不均一ダイナミクスの時空間構造を特徴づけるため、多点・多時間相関関数による解析を行った。前年度に行った解析をさらに深化させ、動的不均一性の寿命の時間スケールによる依存性を詳細に解析した。その結果、寿命分布に多重的な構造があることを見出した。つまり、短い時間スケールの不均一ダイナミクスは短い寿命で消滅し、その一方で長い時間スケールのものの寿命はより長くなることを明らかにした。これまで、理論・計算シミュレーションから不均一ダイナミクスの寿命を解析した研究がいくつかなされてきたが様々な結果が報告されていた。本研究ではその原因が調べる時間スケールによるものであることを明らかにした。さらに、新しく導入された動的不均一性の寿命のガラス転移における役割を明らかにするために周波数に依存した拡張Stokes-Einstein則を解析した。その結果、低周波数極限でみられるStokes-Einstein則の破綻を特徴付ける時間スケールが本研究で見出された動的不均一性の寿命と相関があることを明らかにした。ガラス状態でStokes-Einstein則が破綻することは古くから知られていたが、本研究によって動的不均一性がStokes-Einstein則の破綻に直接関与することが明らかになった。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hidden slow time scale of correlated motions in supercooled liquids : Multi-time correlation analysis2011

    • 著者名/発表者名
      Kang Kim
    • 雑誌名

      Journal of Non-Crystalline Solids

      巻: 357 ページ: 371-375

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular dynamics studies of slow dynamics in random media : Type A-B and reentrant transitions2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kim
    • 雑誌名

      The European Physical Journal Special Topics

      巻: 189 ページ: 135-139

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of the Lifetime of Dynamical Heterogeneity in the Frequency-Dependent Stokes-Einstein Relation of Supercooled Liquids2010

    • 著者名/発表者名
      Kang Kim
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 79 ページ: 093601

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-time density correlation functions in glass-forming liquids : Probing dynamical heterogeneity and its lifetime2010

    • 著者名/発表者名
      Kang Kim
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 133 ページ: 044511

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ガラス転移の動的不均一性とその時間スケール:多時間相関関数による解析2010

    • 著者名/発表者名
      金鋼
    • 雑誌名

      分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」

      巻: 12 ページ: 16-21

    • 査読あり
  • [学会発表] ガラス転移および荷電コロイド分散系のダイナミクスに対する計算シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      金鋼
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会若手奨励賞受賞記念講演
    • 発表場所
      新潟大学(新潟県)
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 多体・多時間相関関数による過冷却液体における動的不均一性の解析2010

    • 著者名/発表者名
      金鋼
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会「ガラス物理の諸問題--実験と理論の接点--」
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-11-29
  • [学会発表] ランダム媒体拘束系のガラス転移とフラジリティ2010

    • 著者名/発表者名
      金鋼
    • 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(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-26
  • [学会発表] ガラス転移の動的不均一性:分子動力学と多時間相関関数による解析2010

    • 著者名/発表者名
      金鋼
    • 学会等名
      第4回分子科学討論会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2010-09-17
  • [学会発表] Lifetime of dynamical heterogeneity in supercooled liquids and its role in Stokes-Einstein violation2010

    • 著者名/発表者名
      Kang Kim
    • 学会等名
      Workshop on the Dynamics of the Glass/Jamming Transition in celebration of the 80th birthday of Prof.Kyozi Kawasaki
    • 発表場所
      Novotel Ambassador Busan, Korea
    • 年月日
      2010-09-10
  • [学会発表] Role of lifetime of dynamical heterogeneity in Stokes-Einstein violation of glass-forming liquids2010

    • 著者名/発表者名
      Kang Kim
    • 学会等名
      The ISSP International Workshop on Soft Matter Physics (ISSP/SOFT2010)
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 年月日
      2010-08-10
  • [学会発表] Molecular dynamics studies of slow dynamics in random media : Type A-B dynamics and reentrant transition2010

    • 著者名/発表者名
      金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正
    • 学会等名
      CECAM workshop "Complex dynamics of fluids in disordered and crowded environments"
    • 発表場所
      Centre Blaise Pascal, ENS-Lyon, France
    • 年月日
      2010-06-30
  • [備考]

    • URL

      http://www.dyna.ims.ac.jp/kin/

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公開日: 2012-07-19  

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