课题基金 / 基金详情

過冷却液体・ガラスの結晶化における静的・動的不均一性の役割についての研究

過冷却液体・ガラスの結晶化における静的・動的不均一性の役割についての研究
静态和动态非均质性对过冷液体和玻璃结晶作用的研究
批准号：
11F01328
负责人：
田中 肇
金额：
$1.02万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2011
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2011 至 2014-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11F01328/
关键词：
結晶核形成過冷却液体ガラス転移水の熱力学異常水の結晶化ガラス結晶化核形成成長

项目摘要

项目成果

田中 肇的其他基金

相似基金

相关文献

中文摘要
翻译
本研究では、過冷却液体と結晶化の関係を中心に研究を行い、液体の高密度化に伴い液体中に発達する結晶的な中距離ボンド秩序が、過冷却液体からの結晶の均一核形成において極めて重要な働きをすることを見出した。具体的には、剛体球系において結晶核は必ず過冷却液体が内包するこのような結晶的なボンド配向秩序の高い領域から生まれること、また、従来の常識に反し、結晶化は並進秩序化が駆動しているのではなく、核形成段階ではボンド配向秩序が駆動していることを初めて示した。これは従来の結晶化についての常識を根底から覆す成果である。さらに、この現象が剛体球系の結晶化に限らず、ソフトスフィア系においても普遍的に見られること、結晶化してくる結晶の対称性は、過冷却状態で形成されるボンド秩序により既に選択されることなどを明らかにした。これは、従来の古典結晶核形成理論のみならず、結晶化の描像そのものに根本的な問題があること、結晶化とガラス化の間に不可分な関係があることを示唆する初めての結果である。一言であらわすと、従来の二体相関を基礎とした液体論では、過冷却液体の遅いダイナミクスや結晶化は記述することが難しく、ボンド配向秩序に代表される多体相関を扱うことが不可欠であることを示唆している。さらに、水の熱力学異常についての研究を行い、以前に我々が提唱した水の二状態モデルを支持する微視的な構造的証拠を明らかにすることに成功した。
英文摘要
本研究では、過冷却液体と結晶化の関係を中心に研究を行い、液体の高密度化に伴い液体中に発達する結晶的な中距離ボンド秩序が、過冷却液体からの結晶の均一核形成において極めて重要な働きをすることを見出した。具体的には、剛体球系において結晶核は必ず過冷却液体が内包するこのような結晶的なボンド配向秩序の高い領域から生まれること、また、従来の常識に反し、結晶化は並進秩序化が駆動しているのではなく、核形成段階ではボンド配向秩序が駆動していることを初めて示した。これは従来の結晶化についての常識を根底から覆す成果である。さらに、この現象が剛体球系の結晶化に限らず、ソフトスフィア系においても普遍的に見られること、結晶化してくる結晶の対称性は、過冷却状態で形成されるボンド秩序により既に選択されることなどを明らかにした。これは、従来の古典結晶核形成理論のみならず、結晶化の描像そのものに根本的な問題があること、結晶化とガラス化の間に不可分な関係があることを示唆する初めての結果である。一言であらわすと、従来の二体相関を基礎とした液体論では、過冷却液体の遅いダイナミクスや結晶化は記述することが難しく、ボンド配向秩序に代表される多体相関を扱うことが不可欠であることを示唆している。さらに、水の熱力学異常についての研究を行い、以前に我々が提唱した水の二状態モデルを支持する微視的な構造的証拠を明らかにすることに成功した。
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Mechanism of homogeneous crystal nucleation in supercooled liquids
过冷液体中均匀晶体成核机制
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： [Yasuaki Kumamoto, Atsushi Taguchi, Mitsuhiro Honda, Koichi Watanabe, Yuika Saito, Satoshi Kawata,, John Russo]
通讯作者： John Russo
Selection mechanism of polymorphs in the crystal nucleation of the Gaussian core model
DOI： 10.1039/c2sm07007c
发表时间： 2012-03
期刊： Soft Matter
影响因子： 3.4
作者： [J. Russo;Hajime Tanaka]
通讯作者： J. Russo;Hajime Tanaka
The interplay of sedimentation and crystallization in hard-sphere suspensions
DOI： 10.1039/c3sm50980j
发表时间： 2013-07
期刊： Soft Matter
影响因子： 3.4
作者： [J. Russo;A. Maggs;D. Bonn;Hajime Tanaka]
通讯作者： J. Russo;A. Maggs;D. Bonn;Hajime Tanaka
東京大学 生産技術研究所 田中肇研究室ホームページ
东京大学产业科学研究所田中肇实验室主页
DOI： --
发表时间：
期刊：
影响因子： --
作者： []
通讯作者：
共 7 条
    Dynamics and non-equilibrium transport in amorphous systems: from a soft-matter physics perspective
    • 批准号：
      22KF0110
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.41万
    • 财政年份：
      2023
    • 负责人：
      田中 肇
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Challenge from mechanical self-organization to elucidate the physical properties of non-equilibrium soft matter / amorphous material
    • 批准号：
      20H05619
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
    • 资助金额：
      $311.08万
    • 财政年份：
      2020
    • 负责人：
      田中 肇
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    Structural mechanisms of crystallization and complex-liquid behaviors of phase change materials
    • 批准号：
      19F19021
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for JSPS Fellows
    • 资助金额：
      $1.47万
    • 财政年份：
      2019
    • 负责人：
      田中 肇
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    New liquid state physics based on the breakdown of local spatial symmetry
    • 批准号：
      18H03675
    • 项目类别：
      Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
    • 资助金额：
      $28.2万
    • 财政年份：
      2018
    • 负责人：
      田中 肇
    • 依托单位：
      The University of Tokyo
    海外基金