ソフトマターのダイナミクス研究のための新たな手法・時間領域干渉計の開発

开发研究软物质动力学的新方法和时域干涉仪

• 批准号: 10J05287
• 负责人: 齋藤 真器名
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05287/
• 关键词: 準弾性散乱実験; 核共鳴散乱; 過冷却液体; ソフトマター; スローダイナミクス; ダイナミクス

時間領域干渉計(TDI)は放射光を用いて原子核を共鳴励起し、再放射されるガンマ線をプローブ光として準弾性散乱法である。本研究の目的はTDIを開発し、ガラス形成物質やソフトマターのスローダイナミクス研究を行うことである。本年はTDIの開発と、応用研究として液晶、両親媒性液晶に対するダイナミクスの研究を行った。装置開発に関しては、まず駆動吸収体を2つに増やしたTDIの結果をまとめて論文として投稿した。さらに測定効率を向上させる別のアプローチとして、マルチライン吸収体を用いたTDIを開発した。ソフトマターに対するTDIの応用研究としては、典型的シアノビフェニル液晶4-cyano-4'-octylbiphenyl (8CB)と典型的シアノビフェニル液晶の炭化水素鎖の水素の一部をフッ素に置換した両親媒性液晶11-(4'-cyanobipheny1-4-yloxy)undecyl pentadecafluorooctanoate (BI)のスメクティック相状態の分子ダイナミクスを測定した。スメクティック相状態にあるBIにおいて、フッ素鎖とフッ素鎖、炭化水素鎖と炭化水素鎖同士が会合している構造をとる場合には、層間の分子の緩和時間は、8CBに比べて数倍程度遅いことが示唆されている。しかし測定の結果、層内、層間ともに分子間の緩和時間は8CBとBIでほとんど変わらなかった。したがってBIの場合はスメクティック相状態で分子の会合はあまり起きていないことが示唆された。これまで液晶などのソフトマターのダイナミクス研究は、誘電緩和分光法や動的光散乱法などの手法により研究されてきたが、これらの手法では測定された分子緩和の起きている空間スケールを同定することは難しかった。しかし本手法は核共鳴散乱をプローブ光として比較的早くそのような測定が可能であることを初めて実証した。また、この実験は、核共鳴散乱X線を用いて相関長6nm程度のメソスコピックな空間スケールの数100nsの緩和現象を研究した初めての実験であり、TDIの可能性をさらに広げたという意味でも価値があるといえる。このように、本研究による装置開発と応用研究の結果、過冷却液体とソフトマターという比較的広い測定対象に対してTDIが用いられ、多くの新しい知見が得られた。これまでの研究により、TDIの広範な対象に対する応用の有用性が実証され、申請した研究計画を十分遂行することができたと考えている。さらに、マルチライン吸収体を用いることによりさらなる測定効率の向上が示唆されているため、このような新たな手法を応用のレベルまで完成させることで、今後さらに様々な凝縮系中のスローダイナミクスの理解が可能になると考えられる。

Time Domain Interference Meter (TDI) uses radioactive light to excite nuclear resonance, and then radiates light to disperse quasi-radioactive light. The purpose of this study is to develop TDI and to study its formation. This year's TDI development, application research, liquid crystal, anisotropic liquid crystal research The device development is related to the development of a dynamic absorber. 2. The results of TDI are presented in this paper. In addition, the development of TDI in the field of absorption The application of TDI in solution is studied. The phase state of typical liquid crystal 4-cyano-4'-octylbiphenyl (8CB) and typical liquid crystal 11-(4'-cyanobipheny1-4-yloxy)undecyl pentadecarboxylate (BI) is determined. In the case of structural convergence, the relaxation time of molecules between layers is several times higher than that of 8CB. Results of measurement, intralayer, interlayer and intermolecular relaxation time 8CB BI In the case of BI, it is necessary to combine the molecules in the phase state. The method of measuring the spatial distribution of molecular relaxation is studied in this paper. The method of nuclear resonance scattering is very simple. A study on the relaxation phenomenon of 100ns in the range of correlation length of 6nm and the possibility of TDI. The results of this study, the development of the device, the comparison of the detection object of the supercooling liquid, and the new knowledge were obtained. The usefulness of this research project, TDI's scope of work, and the implementation of this research project In the future, we will study the possibility of understanding the condensation system in the determination of the efficiency of the absorber.

项目成果

時間領域干渉計を用いたスローダイナミクス研究

使用时域干涉仪进行慢速动力学研究

• 发表时间: 2012
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura Kensuke;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名
• 通讯作者: 齋藤真器名

Improvement of Efficiency of Time-Domain Interferometry Method Using Two Driven Nuclear Absorbers

• DOI: 10.1143/jpsj.80.123001
• 发表时间: 2011-12-01
• 期刊: JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN
• 影响因子: 1.7
• 作者: Saito, Makina;Seto, Makoto;Yoda, Yoshitaka
• 通讯作者: Yoda, Yoshitaka

放射光核共鳴散乱法による時間領域干渉計の開発と応用II

同步辐射核共振散射法时域干涉仪的研制与应用II

• 发表时间: 2010
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura Kensuke;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名
• 通讯作者: 齋藤真器名

Quasi-elastic scattering method using nuclear resonant scattering of synchrotron radiation with neV-energy resolution

利用同步加速器辐射核共振散射的准弹性散射方法，具有neV能量分辨率

• 发表时间: 2012
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura Kensuke;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名
• 通讯作者: 齋藤真器名

Slow-dynamics of glass formers and soft matters observed by time domain interferometry using nuclear resonant scattering

使用核共振散射通过时域干涉测量观察玻璃形成体和软物质的慢动力学

• 发表时间: 2011
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura Kensuke;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名;齋藤真器名
• 通讯作者: 齋藤真器名