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2014 年度 実績報告書

自走液滴及びその集団系を用いた非平衡揺らぎの特性評価

研究課題

研究課題/領域番号 24740287
研究機関東京理科大学

研究代表者

住野 豊  東京理科大学, 理学部, 講師 (00518384)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード非平衡物理 / 集団運動 / 自発運動 / ソフトマター / 界面揺らぎ / 散逸構造
研究実績の概要

平衡より遠く離れた系での揺らぎの特性を自発駆動粒子系の実験・理論を通して解析し,普遍性を抜き出すことを本研究課題では目的とした.この対象として,本年度では(a)界面が固化する系で見られる界面先端形状の揺らぎを示す系,(b)界面で生成した会合体が転移を起こすことにより生じる界面運動を示す系,および(c)自発駆動粒子が運動方向に関して有限の記憶を持つ際の集団系に関してそれぞれ研究を遂行した.以下にそれぞれの研究実績に関して具体的に述べる.
(a)混合すると固化する性質を持つ2種類の溶液を用意し,2枚の狭い平行板内に一方の溶液を満たし,他方の溶液を外部より注入した.すると固化と注入による界面の進行が競合することで,様々な界面の進入ダイナミクスが見られることがわかった.また特に枝型の分岐をしながら進入する様相に関して数理モデルを構築し再現を行った.本研究成果に関しては現在投稿論文として取りまとめている.
(b)界面近傍で界面活性剤の会合体を生成する系で,界面が球状突起の伸展・収縮を示すことがこれまで見出されていた.また小角X線散乱・小角中性子散乱により界面で生成した会合体が転移を起こすことを示唆するデータを得ていた.本年度はこれらをあわせ,会合体の転移により界面運動が生じる機構を提唱した論文を取りまとめ現在投稿論文として投稿中である.
(c)自ら一定の速度で運動し続ける自発駆動粒子の集団挙動に関して,これまでは主に相互作用の特性と生じる集団挙動の関係が着目されていた.本研究ではこれに対して,粒子自体がもつ記憶の効果を導入し,それにより生じる集団運動の相図を網羅的に探索した.また,相図の相境界に関して簡便なモデルから理解できることも見出した.本研究成果は現在投稿論文としてPhys. Rev. Lett.誌に受理された.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Collective motion of self-propelled particles with memory2015

    • 著者名/発表者名
      Ken H. Nagai, Yutaka Sumino, Raul Montagne, Igor S. Aranson, and Hugues Chate
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 未定 ページ: 未定

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 界面活性剤会合体に誘起される自発運動-会合体生成の SAXS・SANS によるその場観察-2014

    • 著者名/発表者名
      住野 豊,北畑 裕之,山田 悟史,長尾 道弘,篠原 佑也,瀬戸 秀紀
    • 雑誌名

      波紋

      巻: 24 ページ: 244-249

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Amoeba-like motion of an oil droplet2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino, Yoshikawa Kenichi
    • 雑誌名

      European Physical Journal-Special Topics

      巻: 223 ページ: 1345-1352

    • DOI

      10.1140/epjst/e2014-02194-x

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dewetting of a droplet induced by the adsorption of surfactants on a glass substrate2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiko Takenaka, Yutaka Sumino, Takuya Ozono
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 10 ページ: 5597-5602

    • DOI

      10.1039/C4SM00798K

    • 査読あり
  • [学会発表] 油水界面のblebbingを誘起するαゲルの構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      住野豊, 本多拓也, 齋藤孝憲, 菱田真史
    • 学会等名
      第95回日本化学春季年会(2015)
    • 発表場所
      日本大学理工学部船橋キャンパス(千葉県)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
  • [学会発表] 界面の固化が引き起こす 多様な進入様相2015

    • 著者名/発表者名
      住野豊,我妻志友,阿知和歩
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会(2015)
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 非平衡ソフトマター系における 自発運動の実験・理論的研究2015

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会(2015)
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 招待講演
  • [学会発表] ラメラの構造転移で生じる油水界面運動2015

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
  • [学会発表] Numerical study on the collective behavior of self-propelled particle with finite memory2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino
    • 学会等名
      Focus Meeting of the Kyoto Winter School for Statistical Mechanics
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス(京都府)
    • 年月日
      2015-02-16 – 2015-02-17
    • 招待講演
  • [学会発表] ラメラの構造転移が誘起する 油水界面のbleb型自発運動2015

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      第4回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県)
    • 年月日
      2015-01-06 – 2015-01-08
  • [学会発表] 界面凝固が引き起こす 枝形構造の生成2014

    • 著者名/発表者名
      住野豊,我妻志友,阿知和歩
    • 学会等名
      第24回非線形反応と協同現象研究会
    • 発表場所
      東京電機大学東京千住キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [学会発表] Amoeba like motion of the oil-water interface induced by generation of surfactant aggregate.2014

    • 著者名/発表者名
      住野豊
    • 学会等名
      第52回生物物理学会年会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-27
  • [学会発表] αゲルの生成に伴って生じる油水界面の自発変形2014

    • 著者名/発表者名
      住野豊, 山田悟史, 長尾道弘, 北畑裕之, 瀬戸秀紀
    • 学会等名
      第65回コロイドおよび界面化学討論会
    • 発表場所
      東京理科大学神楽坂キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] Chemical amoeboid motion of oil-water interface induced by the formation of aggregate.2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino, Norifumi L. Yamada, Michihiro Nagao, Takuya Honda, Hiroyuki Kitahata, Hideki Seto
    • 学会等名
      Gordon Research Conference: Oscillations & Dynamic Instabilities in Chemical Systems
    • 発表場所
      Melia Golf Vichy Catalan Business and Convention Center, ジローナ,スペイン
    • 年月日
      2014-07-13 – 2014-07-18
  • [学会発表] Collective behavior of self-propelled microtuble and its numerical modeling.2014

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Sumino
    • 学会等名
      CSRC workshop on active matter
    • 発表場所
      Computational Science Research Center, 北京,中華人民共和国
    • 年月日
      2014-06-24 – 2014-06-25
    • 招待講演
  • [備考] 東京理科大学教員紹介

    • URL

      http://www.tus.ac.jp/fac_grad/p/index.php?6943

  • [備考] 住野豊の個人ページ

    • URL

      https://sites.google.com/site/ysumino/

  • [備考] 住野研究室のページ

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/sumino_lab/

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公開日: 2016-06-01  

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