マルチビーム３次元マイクロレオロジー顕微鏡の開発とそのソフトマターへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23340123
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 木村 康之 九州大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00225070)
• 研究分担者: 岩下 靖孝 九州大学, 大学院・理学研究院, 助教 (50552494)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ソフトマターの物理 / レオロジー / 非平衡 / 光ピンセット

研究概要

本研究では、メゾサイズのプローブ粒子をソフトマター複雑流体中に分散し、これらを新たに開発したマルチビームレーザーピンセットにより３次元的に同時捕捉して、その熱ゆらぎ及び局所相互作用に対する粒子の応答を、高精度で測定するマルチビーム３次元マイクロレオロジー測定システムを開発した。さらにこれを用いて、（１）流体相互作用する粒子系の示すリズミックな集団運動、（２）液晶中でのコロイド粒子間相互作用、（３）有限サイズ２次元結晶の融解過程、等に適用し、さまざまな新たな知見を得ることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Melting process of a single finite-sized two-dimensional colloidal crystal (2014)
  • 著者名/発表者名: Sayuri Tanaka, Yuma Oki and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 89 ページ: 052305-1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.89.052305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamic effects in the measurement of interparticle forces in nematic colloids (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuniyoshi Izaki and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 88 ページ: 054501-1-5
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.88.054501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable cluster phase of Janus particles in two dimensions (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasutaka Iwashita and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Soft Matter 巻: 9 ページ: 10694-10698
  • DOI: 10.1039/c3sm52146j
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interparticle force between different types of nematic colloids (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuniyoshi Izaki and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 87 ページ: 062507-1-7
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.87.062507
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nematic colloids - interaction between particles in anisotropic liquids (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuyuki Kimura, Takahiro Kishita, Kosuke Kita and Noboru Kondo
  • 雑誌名: Journal of Physical Society of Japan 巻: 81 ページ: SA007-1-8
  • DOI: 10.1143/JPSJS.81SA.SA007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrodynamically induced rhythmic motion of optically driven colloidal particles on a ring (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuriko Sassa, Shuhei Shibata, Yasutaka Iwashita and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 85 ページ: 061402-1-8
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.85.061402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interparticle force in nematic colloids - comparison between experiment and theory (2011)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Kishita, Noboru Kondo, Kenji Takahashi, Masatoshi Ichikawa, Jun-ichi Fukuda and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 84 ページ: 021704-1-9
  • DOI: 10.1103/PhysRevE.84.021704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature and confinement effect on interparticle force in nematic colloids (2011)
  • 著者名/発表者名: Noboru Kondo, Yasutaka Iwashita and Yasuyuki Kimura
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals 巻: 545 ページ: 115-122
  • DOI: 10.1080/15421406.2011.568880
  • 査読あり
• [学会発表] 流体相互作用する光駆動粒子系の示すリズム運動 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大久保, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] 光ピンセットにより一軸変形された相分離リポソーム (2014)
  • 著者名/発表者名: 祐下, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-30
• [学会発表] 液晶電気対流中に分散したコロイド粒子系の輸送と拡散 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高橋, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] Microrheology of equilibrium and non-equilibrium complex fluids (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. kimura
  • 学会等名: Workshop on Non-Equilibrium Complex Fluids
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2014-03-06
  • 招待講演
• [学会発表] ネマチックコロイド間相互作用の測定法比較とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井崎, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 円環上を光駆動されたコロイド系の示すリズム運動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 有限サイズの2次元コロイド凝集体の融解の研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 一軸伸長された相分離リポソームの変形 (2013)
  • 著者名/発表者名: 祐下, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 第3回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 首都大学東京
  • 年月日: 2013-12-14
• [学会発表] 電気泳動光散乱法の基礎 (2013)
  • 著者名/発表者名: 木村康之
  • 学会等名: 第25回散乱研究会
  • 発表場所: HULIC HALL
  • 年月日: 2013-11-15
  • 招待講演
• [学会発表] 外力下でのリポソームの相分離と変形 (2013)
  • 著者名/発表者名: 祐下, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 液晶電気対流中のコロイド粒子系のダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] 光駆動コロイド系のダイナミクス (2013)
  • 著者名/発表者名: 大久保, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-28
• [学会発表] Interparticle force between nematic colloids (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. kimura
  • 学会等名: 12th European Conference on Liquid Crystals
  • 発表場所: ロードス島
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] Interaction between nematic colloids with different types of defects (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Izaki, Y. Iwashita, Y. kimura
  • 学会等名: 12th European Conference on Liquid Crystals
  • 発表場所: ロードス島
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] 有限サイズの2次元コロイド結晶の消滅過程 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2013-09-25
• [学会発表] Hydrodynamically induced collective motion of optically driven colloidal particles on a ring (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. kimura, 他
  • 学会等名: International Soft Matter Conference 2013
  • 発表場所: ローマ大学
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] Melting of a finite-sized two-dimensional colloidal crystal (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, Y. kimura, 他
  • 学会等名: International Soft Matter Conference 2013
  • 発表場所: ローマ大学
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] ネマチックコロイドの異方的相互作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井崎, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] 有限サイズのコロイド凝集体の融解・昇華 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2013-03-29
• [学会発表] ネマチックコロイドの相互作用と構造形成 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村康之
  • 学会等名: 東北大学物性コロキウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-12-18
  • 招待講演
• [学会発表] 異種欠陥を伴うネマチックコロイドの粒子間相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井崎, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第2回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 円環上を運動する粒子系が示すリズム運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 木村, 他
  • 学会等名: 第2回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 流体力学的に結合した光駆動コロイド粒子の集団運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴田, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第2回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] 孤立した2次元コロイド凝集体の融解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中, 岩下, 木村
  • 学会等名: 第2回ソフトマター研究会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] 有限サイズの2次元コロイド凝集体の融解 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会2012年秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-20
• [学会発表] 異種欠陥を伴うネマチックコロイドの粒子間相互作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 井崎, 岩下, 木村
  • 発表場所: 横浜国立大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Anisotropic Interparticle Force in Nematic Colloids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Izaki and Y. Kimura
  • 学会等名: 24th International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: マインツ
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] Interparticle Force in Nematic Colloids- Comparison between Experiment and Theory (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura, 他
  • 学会等名: 24th International Liquid Crystal Conference
  • 発表場所: マインツ
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] Mesoscopic mechanical properties of bilayers systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura
  • 学会等名: Biological & Pharmaceutical Complex Fluids : New Trends in Characterizing Microstructure, Interactions & Properties ECI Conference
  • 発表場所: トマール
  • 年月日: 2012-08-02
  • 招待講演
• [学会発表] 駆動コロイド粒子が示すリミットサイクルとそのスイッチング現象 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐々, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 流体力学的に結合した駆動コロイド粒子の集団運動 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴田, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Melting of an isolated two-dimensional colloidal crystal (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, Y. Iwashita, Y. Kimura
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-02-21
• [学会発表] Interparticle force in nematic colloids (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Izaki, Y. Iwashita, Y. Kimura, 他
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-02-20
• [学会発表] Introduction to electrophoretic light scattering (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura
  • 学会等名: NICEM
  • 発表場所: ソウル国立大学
  • 年月日: 2011-09-29
  • 招待講演
• [学会発表] 駆動されたコロイド粒子の集団運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴田, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 流体力学的に結合したコロイド粒子系の運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々, 岩下, 木村
  • 学会等名: 日本物理学会第68回年次大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Interparticle force in nematic colloids (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura
  • 学会等名: 8th liquid Matter Conference
  • 発表場所: ウィーン大学
  • 年月日: 2011-09-09
• [学会発表] Hydrodynamically induced collective motion of driven particles on a ring (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Sassa,Y. Kimura, 他
  • 学会等名: 8th liquid Matter Conference
  • 発表場所: ウィーン大学
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] 液晶コロイドの異方的相互作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 桴海, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 第1回ソフトマター研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] 駆動されたコロイド粒子の集団運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴田, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 第1回ソフトマター研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] 円環上を駆動されるコロイド粒子のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐々, 岩下, 木村, 他
  • 学会等名: 第1回ソフトマター研究会
  • 発表場所: キャンパスプラザ京都
  • 年月日: 2011-08-03
• [学会発表] Nematic Colloids-Interaction between particles in anisotropic liquids (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kimura
  • 学会等名: th international mini-symposium on liquids
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2011-06-26
  • 招待講演
• [備考]
  • URL: http://mag.phys.kyushu-u.ac.jp