臨界ゆらぎダイナミクスの空間・時間分解ナノスケール高精度計測

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本研究では、温度による相転移を起こす代表的な二成分系である、2,6-ジメチルピリジン（ルチジン）と水の混合液が臨界状態のときに、その中に置かれた2表面間の特異な力学現象を、原子間力顕微鏡(AFM)を用いて実験的に探る研究をしている。今年度は特に、理論との対照を意識して、2表面にシアの動きをさせた場合に、粘性による抵抗力が温度に対してどのような依存性を示すかを計測することに重点を置いている。2表面間の距離が、二成分系の相関長を下回る近距離領域での実験的計測はほとんど報告例がなく、理論的研究も非常に乏しいのが現状である。AFMを用いた計測はこの欠落を埋めることのできるアプローチであると考えている。これまでの研究で観測された臨界状態の力学的異常は再現性に乏しかったので、考えられる原因の１つである有機物による汚染を最大限に減らすため、実験用のセルや試料ホルダーから可能な限り樹脂を排除して、金属とガラス中心の構造に作り替えた。これによって有機系の汚染物はかなり低減されたのではないかと考えるが、試料であるマイカ（雲母）基板を、従来の有機系接着剤による固定ではなく、板ばねにスライドインして挟み込む形式にしたところ、ミクロンレベルの微細なデブリが多数生じ、測定の障害になっている。AFMを用いたシアによる粘性の計測については、探針であるガラスコロイド粒子を接着した力センサーを、磁気力を用いてねじれ振動させる方式で良好な計測が行えることを確認できたので、前述の試料固定方法の問題に対処して理想的な計測を実現することを目指している。