ブロック共重合体のレオロジー

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本年度は、ブロック共重合体や界面活性剤を含む溶液の動的な性質を、主に計算機シミュレーションの手法を用いて、様々な方法・状況で調べることを行なった。具体的な成果としては、以下の3つが挙げられる。(1)ブロック共重合体の転移点近傍の一様相(高温相)に着目し、その構造関数が転移温度からの温度差とずり流れの強さにどのような影響を受けるかをOonoらによって考案されたセルダイナミクスの方法を用いて系統的に調べた。その結果、ずり流れが加わったときの構造関数の減衰率が温度差とずり流れの強さのある組み合わせを変数とする関数としてスケールされることが見い出された。(2)ブロック共重合体の一様相とラメラ相の間の相転移において揺らぎの影響を考慮すると転移の次数が平均場理論から予想される2次から弱い1次に変わるとされている(Brazovskii効果)。我々は一様相とラメラ相の間の界面の進行速度が転移点からのずれにどのように依存するかという点に着目して、Brazovskii効果の計算機シミュレーションによる検証を行なった。その結果、2次転移の場合、界面の進行速度は転移点からの温度差の1/2乗に比例するのに対して、1次転移の場合は1乗に比例することがわかった。(3)ミドル相やスポンジ相のように膜面が複雑に入りくんだ系のレオロジーを現象論的なモデルに基づいて調べることを行った。我々は2秩序変数Ginzburg-Landauモデルのいくつかの特別な場合について、系に様々なずり流れを加えた時のストレスを計算し、そのレオロジー特性や構造変化との関連を明らかにしつつある。一般に弾性的な膜面の存在する系のマクロな力学的性質は、表面張力で支配される界面の系とは異なった振舞いが期待される。