密度行列繰り込み群のソフトマターへの応用―脂質膜の実効曲げ弾性係数の解析―

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15740238
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 西山 由弘 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助手 (60294401)
• Keywords: 脂質膜 / 繰り込み / ソフトマテリアル / 高分子膜

Research Abstract

密度行列繰り込み法を、いわゆる、ソフトマテリアルに応用した。
本研究補助金で、計算機を納入し、大規模計算を行なった。
その結果、次のことを明らかにした。
(a)膜の熱力学に密度行列繰り込み法が適用できる。
(b)特に、自由エネルギーを計算できるという利点を生かして、有効結合定数(曲げ弾性係数)を直接見積もることができる。
(c)そのために、膜の曲率を環境変数とする熱力学を設定した。これは、ルジャンドル変換に基づく。
(d)その結果、有効曲げ弾性係数が、熱ゆらぎによって、増大することを見いだした。
(e)これは、これまでの常識に反するものである。しかし、Helfrich理論に基づいて、考察と解釈を与えた。
(f)状態和のメジャーとして、種々を採用し、この解釈を確認、証明した。
(g)以上の結果は、学術雑誌に掲載されている。

Research Products

• [Publications] VE Korepin, S Lukyanov, Y Nishiyama, M Shiroishi: "Asymptotic behavior of the EFP in the critical phase of XXZ spin chain"Physics Letters A. 312. 21-26 (2003)
• [Publications] K Sakai, M Shiroishi, Y Nishiyama, M Takahashi: "Third neighbor correlators of spin-1/2 Heisenberg antiferromagnet"Physical Review E. 67. 065101 (2003)
• [Publications] Yoshihiro Nishiyama: "Direct observation of the effective bending moduli of a fluid membrane"Physical Review E. 68. 031901 (2003)