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過冷却液体におけるストークス-アインシュタイン則の破れの理論的研究

过冷液体斯托克斯-爱因斯坦定律违反的理论研究

基本信息

批准号：
20740245
负责人：
鄭誠虎
金额：
$ 2万
依托单位：
Institute for Molecular Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2011
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20740245/
关键词：
過冷却液体ガラス転移動的不均一性

项目摘要

平成21年度においては、交付申請書に記載した計画通りの研究を行い、私がこの課題研究を通じて構築した拡張モード結合理論を用いて、ガラス形成物質における丘fragile-to-strong dynamic crossover(粘性率や拡散係数の温度依存性が、ある温度を境に非アレニウス的な振る舞いからアレニウス的な振る舞いへと変化すること)の研究を行った。これまで、fragile-to-strong dynamic crossoverの実験的研究が主に水を対象に行われてきたことから、このようなcrossoverが起きるのは水素結合ネットワークに起因する水の特殊性によるものだと考えられてきた。ところが最近の研究により、このcrossoverが水素結合を持たないガラス形成物質においても見られることが明らかになっており、従来の解釈は不十分なのではないかと考えられるようになっている。私は平成21年度の研究を通じて、過冷却液体のダイナミクスがある温度を境にactivated hopping processと呼ばれる活性化型のプロセスに支配されることによりfragile-to-strongdynamic crossoverが起こり得ることを理論的に示した。この理論においては水素結合ネットワークの存在を前提としていないので、この理論は一般的なガラス形成物質におけるfragile-to-strong dynamic crossoverの説明に用いることができる可能性を秘めている。また、fragile sideとstrong sideにおいて、ストークスーアインシュタイン則の破れ方が異なっていることも理論的に示したが、これは水に対する実験結果とコンシステントであり、この理論の有効性を示している。これらの結果については、Journal of Physics : Condensed Matter誌(2報)において発表した。

In 2011, the company submitted an application for the establishment of a comprehensive research project, and conducted research on the subject through the establishment of a comprehensive combination theory, the application of a new type of fragile-to-strong dynamic crossover(viscosity coefficient, dispersion coefficient, temperature dependence, temperature environment, vibration, vibration, vibration). The study of fragile-to-strong dynamic crossover is based on the analysis of the specific characteristics of water. The most recent research on this topic is the cross-over of water elements, which forms a substance. In 2011, the research on supercooled liquid was conducted in the field of activated hopping process and activated type of liquid. This theory is based on the premise of the existence of water element combination, and the theory is based on the explanation of the possibility of fragile-to-strong dynamic crossover. The result of the experiment is that there is a difference between the two theories. Journal of Physics : Condensed Matter (2)