Relaxation behavior of polymer glass below glass transition temperature

高分子ガラスの運動のモデル化を行うために、過渡ポテンシャルを用いた分子モデルを構築し、その性質を解析するとともに分子動力学シミュレーション等と比較し特徴的な遅い運動が再現できることを確認した。分子動力学モデルと比べて大幅に自由度を低減しているにも関わらず定性的には分子動力学と類似した挙動を再現することができ、各パラメータの物理的意味合いもわかりやすくガラス状態での緩和の理解やモデル化に有用な結果であると考えられる。過渡ポテンシャルモデル自体はより幅広い高分子の運動の記述に使えることがわかってきており、高分子ガラスの遅い緩和のような従来の粗視化モデルでうまく取り扱えなかった対象も粗視化モデルとして扱えるようになってきたと言える。また、実験的にはレオロジーと誘電緩和を用いて同一の試料 (ポリスチレン) のガラス転移温度以下での性質を系統的に調べた。レオロジーと誘電緩和はともに同様の緩和関数を用いて記述でき、しかも測定した温度・周波数範囲において時間温度換算則が成立した。これらは既存の報告と同様の結果である。しかし、レオロジーと誘電緩和では時間温度換算挙動に違いがあることがわかった。これは一見同じように見える高分子ガラスの粘弾性と誘電緩和に何らかの違いがあるためと解釈できる。粘弾性では応力の相関、誘電緩和では電気双極子の相関を測定しており、温度が変わった際のこれらの相関の様式に違いがあるものと考えられる。

高分子ガラスの運動のモデル化を行うために、過渡ポテンシャルを用いた分子モデルを構築し、その性質を解析するとともに分子動力学シミュレーション等と比較し特徴的な遅い運動が再現できることを確認した。分子動力学モデルと比べて大幅に自由度を低減しているにも関わらず定性的には分子動力学と類似した挙動を再現することができ、各パラメータの物理的意味合いもわかりやすくガラス状態での緩和の理解やモデル化に有用な結果であると考えられる。過渡ポテンシャルモデル自体はより幅広い高分子の運動の記述に使えることがわかってきており、高分子ガラスの遅い緩和のような従来の粗視化モデルでうまく取り扱えなかった対象も粗視化モデルとして扱えるようになってきたと言える。また、実験的にはレオロジーと誘電緩和を用いて同一の試料 (ポリスチレン) のガラス転移温度以下での性質を系統的に調べた。レオロジーと誘電緩和はともに同様の緩和関数を用いて記述でき、しかも測定した温度・周波数範囲において時間温度換算則が成立した。これらは既存の報告と同様の結果である。しかし、レオロジーと誘電緩和では時間温度換算挙動に違いがあることがわかった。これは一見同じように見える高分子ガラスの粘弾性と誘電緩和に何らかの違いがあるためと解釈できる。粘弾性では応力の相関、誘電緩和では電気双極子の相関を測定しており、温度が変わった際のこれらの相関の様式に違いがあるものと考えられる。