水の液－液相転移と「速い音速」現象：ゆらぎ＝エントロピーの直接測定

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24740265
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 梶原 行夫 広島大学, 総合科学研究科, 助教 (20402654)
• キーワード: 液体－液体相転移 / ゆらぎ / ダイナミクス / エントロピー

研究概要

我々は、「速い音速」現象（非弾性Ｘ線散乱と超音波測定で液体の音速の値が大きく異なる）を利用した新たな実験手法が、液体中の「ゆらぎ」＝エントロピーの直接観測として利用できること、また、水の液体－液体相転移現象の理解を深めるために非常に有効であること、を近年提言し、この手法による独自の液体研究を行っている。本研究では、この「速い音速測定」を類似の他の系に適用し、この手法の有効性を立証すると共に、それぞれの系のゆらぎの状態を議論する。
本年度の進展は以下の通りである。
○水－エタノール系の非弾性Ｘ線散乱測定：　常温での組成依存性を調べた。得られた動的構造因子から見積もった音速は、アルコール組成に対して単調に減少した。これは、超音波速度が10％程度で極大を示すこととは全く異なる結果であり、新たに得られた重要な実験事実である。

研究成果

• [雑誌論文] Inelastic x-ray scattering study of plasmon dispersions in solid and liquid Rb (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kimura, K. Matsuda, N. Hiraoka, T. Fukumaru, Y. Kajihara, M. Inui, and M. Yao
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 89 ページ: 014206
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.89.014206
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron momentum density in liquid silicon (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuda, T. Nagao, Y. Kajihara, M. Inui, K. Tamura, J. Nakamura, K. Kimura, M. Yao, M. Itou, Y. Sakurai, and N. Hiraoka
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 88 ページ: 115125
  • DOI: 10.1103/PhysRevB.88.115125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chemical order in liquid As2Se3 at high temperatures obtained by X-ray scattering and reverse Monte Carlo modeling (2013)
  • 著者名/発表者名: Masanori Inui, Yukio Kajihara, Koji Kimura, Takayuki Fukumaru, Kazuhiro Matsuda, Makoto Yao
  • 雑誌名: Journal of Non-Crystalline Solids 巻: 366 ページ: 22-29
  • DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2013.01.035
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transverse excitations in liquid Sn (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Hosokawa, S. Munejiri, M. Inui, Y. Kajihara, W.-C. Pilgrim, Y. Ohmasa, S. Tsutsui, A. Q. R. Baron, F. Shimojo and K. Hoshino
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter 巻: 25 ページ: 112101 (5pp)
  • DOI: 10.1088/0953-8984/25/11/112101
  • 査読あり
• [学会発表] 水－アルコール混合系の「速い音速」測定とゆらぎII
  • 著者名/発表者名: 梶原行夫、S. Di Fonzo、斎藤真器名、C. Masciovecchio、乾雅祝、筒井智嗣、A. Q. R. Baron
  • 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
• [学会発表] 水－アルコール混合系の「速い音速」測定とゆらぎ
  • 著者名/発表者名: 梶原行夫、S. Di Fonzo、斎藤真器名、C. Masciovecchio、乾雅祝、筒井智嗣、A. Q. R. Baron
  • 学会等名: 第２７回日本放射光学会年会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] 水－アルコール混合系の「速い音速」測定とゆらぎ
  • 著者名/発表者名: 梶原行夫、S. Di Fonzo、斎藤真器名、C. Masciovecchio、乾雅祝、筒井智嗣、A. Q. R. Baron
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学
• [学会発表] "Fast sound" measurements for liquid water-alcohol mixtures
  • 著者名/発表者名: Y.Kajihara, S.Di Fonzo, M.Saito, C.Masciovecchio, M.Inui, S.Tsutsui and A.Q.R.Baron
  • 学会等名: 8th International Conference on Inelastic X-ray Scattering (IXS2013)
  • 発表場所: SLAQ, USA
• [備考] 梶原行夫ホームページ
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/kajihara/index.html