ガラス形成液体における動的不均一性とその時空間構造の理論解析

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23684037
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生物物理・化学物理
• 研究機関: 新潟大学 (2013); 分子科学研究所 (2011-2012)
• 研究代表者: 金 鋼 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (20442527)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ガラス転移 / 過冷却液体 / 分子シミュレーション / 動的不均一性 / 動的相関長 / 多点相関 / 多時間相関 / フラジリティ

研究概要

ガラス転移とは金属・高分子・分子性液体などに共通してみられる液体状態から液体の不規則構造がそのまま凍結したアモルファス状固体への転移である．特に融解点以下に過冷却されると，粘性率や緩和時間といった輸送係数が急激に増大し発散を伴ってガラス転移を示すとされている．本研究ではガラス転移の動力学において顕著となる動的不均一性の時空間構造を多点・多時間相関関数を用いた解析により決定し，さらにダイナミクスの温度依存性を特徴付けるフラジリティと呼ばれる係数の関係について解析をおこない，ガラス転移における動的不均一性の役割について系統的に考察した．

研究成果

• [雑誌論文] ガラス転移のフラジリティと動的不均一性 : モデル依存性の系統的な解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 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: (印刷中)
• [雑誌論文] Dynamics in a tetrahedral network glassformer : Vibrations, network rearrangements, and diffusion (2014)
  • 著者名/発表者名: 川崎猛史, 金鋼, 小貫明
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 140 ページ: 184502
  • DOI: 10.1063/1.4873346
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamic Length Scales in Glass-Forming Liquids : An Inhomogeneous Molecular Dynamics Simulation Approach (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry B 巻: 113 ページ: 13259–13267
  • DOI: 10.1021/jp4035419
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow dynamics of supercooled liquids confined in random pinning fields : Type A-B relaxations and reentrant transition (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 宮崎州正, 斉藤真司
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1518 ページ: 227-231
  • DOI: 10.1063/1.4794572
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multiple length and time scales of dynamic heterogeneities in model glass-forming liquids : A systematic analysis of multi-point and multi-time correlations (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 雑誌名: Journal of Chemical Physics 巻: 138 ページ: 12A506
  • DOI: 10.1063/1.4769256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Slow dynamics, dynamic heterogeneities, and fragility of supercooled liquids confined in random media (2011)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 宮崎州正, 斉藤真司
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter 巻: 23 ページ: 234123
  • DOI: 10.1088/0953-8984/23/23/234123
  • 査読あり
• [学会発表] Dynamic length scales identified by three-point correlations in supercooled liquids : MD and IMCT or MD vs IMCT? (2014)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: Soft Matter Seminars on Glass Physics
  • 発表場所: 韓国・昌原大学
  • 年月日: 2014-04-12
• [学会発表] ガラス転移の計算シミュレーション : 動的不均一性とフラジリティ (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: 名古屋大学理学部物理学教室R研コロキウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2013-10-09
• [学会発表] 過冷却液体のフラジリティと動的不均一性の時空間構造に関する考察 (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼,斉藤真司
  • 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: 2013-09-26
• [学会発表] Role of length and time scales of dynamic heterogeneities on fragility in various model glasses (2013)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: STATPHYS25 sattelite meeting"Physics of glassy and granular materials"
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2013-07-18
• [学会発表] Role of dynamic heterogeneities on fragility of model glasses (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: Workshop on the Open Problems of the Glass Transition and Related Topics
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-12-19
• [学会発表] Slow dynamics of supercooled liquids confined in random pinning fields : Type A-B relaxations and reentrant transition (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 宮崎州正, 斉藤真司
  • 学会等名: The 4th International Symposium on Slow Dynamics in Complex Systems
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-12-06
• [学会発表] ガラスのフラジリティと動的不均一性に関する考察 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: 第26回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2012-11-26
• [学会発表] Multiple spatio-temporal structures of dynamic heterogeneities in glasses : Probing multi-point and multi-time correlations (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: Seminar of Théorie et Simulation
  • 発表場所: フランス・モンペリエ大学第2シャルル・クーロン研究所
  • 年月日: 2012-11-15
• [学会発表] Multiple spatiotemporal structures of dynamic heterogeneities in glass-forming liquids : Probing multi-point and multi-time correlations (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: The 3rd Workshop on Computational and Statistical Physics
  • 発表場所: 京都リサーチパーク
  • 年月日: 2012-10-19
• [学会発表] ガラス転移における動的不均一性の時空間構造 : 多点・多時間相関関数による解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 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] ガラス系における不均一ダイナミクスの多点相関関数による解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2012-09-18
• [学会発表] Multi-point and multi-time density correlations for probing dynamic heterogeneities in glasses : On the analogy of multi-dimensional spectroscopies (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: 6th International Conference on Coherent Multidimensional Spectroscopy
  • 発表場所: ドイツ・ベルリン
  • 年月日: 2012-07-16
• [学会発表] Slow dynamics of fluids confined in random media : Crossover from glass to Lorentz gas (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: Soft Matter Seminars on Glass Physics
  • 発表場所: 韓国・昌原大学
  • 年月日: 2012-04-13
• [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 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会日本物理学会第5回若手奨励賞(領域12)
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] ガラス転移における多点相関関数と動的相関長 : NEMD and IMCT or NEMD vs IMCT? (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 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: 2012-03-24
• [学会発表] Dynamic length scales identified by three-point correlations : MD and IMCT or MD vs IMCT? (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 学会等名: The 5th Discussion Meeting on Glass Transition
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] Lifetime of dynamical heterogeneity in Supercooled liquids : Unveiling by multi-time correlation functions (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: The 5th Discussion Meeting on Glass Transition
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2012-02-28
• [学会発表] Dynamic length scales identified by three-point correlations in glasses : MD and IMCT or MD vs IMCT? (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 学会等名: Phase Transition Dynamics in Soft Matter : Bridging Microscale and Mesoscale
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-02-21
• [学会発表] Dynamic length scales identified by three-point correlations in glass-forming liquids : MD and IMCT or MD vs IMCT? (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司, 宮崎州正, Giulio Biroli, David R. Reichman
  • 学会等名: The International Conference on Statistical Mechanics of Liquids : From Water to Biomolecules
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2012-02-13
• [学会発表] Lifetime of dynamical heterogeneity in glass-forming liquids : Unveiling by multi-time correlations (2012)
  • 著者名/発表者名: 金鋼, 斉藤真司
  • 学会等名: The International Conference on Statistical Mechanics of Liquids : From Water to Biomolecules
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2012-02-13
• [備考] ホームページ
  • URL: http://bussei.gs.niigata-u.ac.jp/~kk/