巨大コロイド単結晶の相転移特性

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本研究により次のような研究実績を得た。(1)単分散ポリスチレン粒子およびシリカ粒子の水分散液をBio-Rad社製のイオン交換樹脂を用い,しかも数ヶ月かけて脱塩する手法を開発し,巨大コロイド単結晶を安定かつ再現性良く発現させることに成功した。(2)純水系,純メタノール系,純エタノール系,純エチレングリコール系および水+アルコール混合系において巨大コロイド単結晶を発現させることが可能になった。(3)希薄な水分散液をポリスチレン粒子やシリカ粒子を用いて調製し、巨大なコロイド単結晶を発現させた試料液の静的および動的光散乱測定を行った。極めてするどい散乱ピークを得るとともに,主に3種の動的モードが存在することを初めて見い出した。また,液体および気体構造分散液の光散乱測定も行い,結晶構造との比較を行った。(4)結晶生長の全過程を2つに分けて解析し,また結晶成長過程中での光散乱測定にも成功した。(5)コロイド単結晶の相転移には電気=重層にもとづく粒子間の静電的斥力相互作用と動的共鳴的なゆらぎが本質的な役割を果していることが明らかになった。