Tag : 原著論文

好村滋行 原著論文 (2009年度)

Yuichi Hirose, Shigeyuki Komura, and David Andelman
“Coupled Modulated Bilayers: A Phenomenological Model”
ChemPhysChem, Vol. 10, 2839-2846 (2009)
【概要】脂質二重膜において、それぞれの単層膜が空間的濃度変調を生じるような現象論的なモデルを提案した。二つの特徴的な波長が同じ場合に、結合効果の結果生じる複雑な相図を計算した。波長が異なる場合には、シミュレーションによりパターンを計算した。
(ChemPhysChem Volume 10 Issue 16 (2009) のCover Pictureに選定された。)
Naofumi Shimokawa and Shigeyuki Komura
“Morphological Transition and Emulsification Failure in Globular Microemulsions”
J. Chem. Phys., Vol. 131, 094508-1 – 094508-8 (2009)
【概要】自由エネルギーを用いた方法により、球状マイクロエマルションや棒状マイクロエマルションのエマルション化失敗について議論した。特に相挙動の膜の弾性係数に対する依存性を詳細に調べた。また、球棒転移についての予測も行った。

奥村 剛 原著論文 (2009年度)

Minako Hamamoto-Kurosaki and Ko Okumura
“On a Moving Liquid Film and its Instability on Textured Surfaces”
Eur. Phys. J. E, Vol. 30, 283-290 (2009)
【概要】テクスチャー表面を薄膜が浸透している状態での薄膜の界面不安定性を論じた。単純な状況でのスケーリング法則を理論的に予言するとともに、スピンコーティング時の不安定化についても論じ、スピンコーティング時の不安定化は抑制されることを理論的に予測した。また、薄膜の厚みがテクスチャーを構成する柱の高さと同じとみなせる条件を物理的理由とともに明らかにした。

川端庸平 原著論文(2009年度)

Youhei Kawabata, Akimi Matsuno, Tomoaki Shinoda, and Tadashi Kato
“Formation Process of Bilayer Gel Structure in a Nonionic Surfactant Solution”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 5686-5689 (2009)
【概要】非イオン界面活性剤水溶液においてクラフト転移に伴うラメラドメインの形態およびその成長過程を光学顕微鏡・X線小角散乱によって調べた。(加藤直:実験結果の解釈において助言)

田中 肇 原著論文(2009年度)

Alex Malins, Stephen R Williams, Jens Eggers, Hajime Tanaka, and C Patrick Royall
“Geometric Frustration in Small Colloidal Clusters”
Journal of Physics: Condensed Matter , Vol. 21, 425103-1 – 425103-11 (2009)
【概要】コロイドの微小クラスターにおける幾何学的フラストレーション
Adam Wysocki, C. Patrick Royall, Roland G. Winkler, Gerhard Gompper, Hajime Tanaka, Alfons van Blaaderen, and Hartmut Löwen
“Multi-particle Collision Dynamics Simulations of Sedimenting Colloidal Dispersions in Confinement”
Faraday Discussions 2010, Vol. 144, 245-252 (2009)
【概要】閉じ込め系におけるコロイド分散系の沈殿のMPDシミュレーション
Hajime Tanaka
“Formation of Network and Cellular Structures by Viscoelastic Phase Separation”
Advanced Materials, Vol. 21, 1872-1880 (2009)
【概要】粘弾性相分離によるネットワーク構造、セル構造の形成

羅 亮皓 原著論文(2009年度)

Yang Ho Na, Kohei Aida, Ryosuke Sakai, Toyoji Kakuchi, and Hiroshi Orihara
“Response of Shear Stress to ac Electric Fields under Steady Shear Flow in a Droplet-Dispersed Phase”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 061803-1-061803-7 (2009)
【概要】電場及びせん断流下における非相溶高分子流体のドロップレットの応答を測定し、その結果を解析した。

田中 肇 原著論文 (2008年度)

Kumiko Kamata, Takeaki Araki, and Hajime Tanaka
“Hydrodynamic Selection of the Kinetic Pathway of a Polymer Coil-Globule Transition”
Phys. Rev. Lett. , Vol. 102, 108303-1-108303-4 (2009)
【概要】高分子鎖のコイル‐グロビュール転移における流体力学的相互作用の役割に関する研究
Adam Wysocki, C. Patrick Royall, Roland G. Winkler, Gerhard Gompper, Hajime Tanaka, Alfons van Blaaderen, and Hartmut Löwen
“Direct Observation of Hydrodynamic Instabilities in a Driven Non-uniform Colloidal Dispersion”
Soft Matter, Vol. 5, 1340-1344 (2009)
【概要】コロイドの不均一分散系における流体力学的不安定性の直接観察
Takehito Koyama, Takeaki Araki, and Hajime Tanaka
“Fracture Phase Separation”
Phys. Rev. Lett., Vol. 102, 065701-1-065701-4 (2009)
【概要】破壊型相分離過程に関する研究
S. Jabbari-Farouji, Hajime Tanaka, G. H. Wegdam, and Daniel Bonn
“Multiple Nonergodic Disordered States in Laponite Suspensions: A Phase Diagram”
Physical Review E, Vol. 78, 061405-1 – 061405-10 (2008)
【概要】ラポナイト分散系においてみられる、複数の無秩序のエルゴード状態の相図に関する研究
Takehiro Ohtsuka, C. Patrick Royall, and Hajime Tanaka
“Local Structure and Dynamics in Colloidal Fluids and Gels”
Europhysics Letters, Vol. 84, 46002-1 – 46002-6 (2008)
【概要】コロイドの流体とゲルにおける局所的な構造とダイナミクスに関する研究
Andrija Lebar, Zdravko Kutnjak, Hajime Tanaka, Boštjan Zalar, and Slobodan Žumer
“Phase Separation in Nematic Microemulsions Probed by One-Dimensional Spectroscopic Deuteron Magnetic Resonance Microimaging”
Physical Review E, Vol. 78, 031707-1 – 031707-8 (2008)
【概要】一次元顕微重水素NMRイメージングを用いた、ネマティックマイクロエマルションの相分離に関する研究
C. Patrick Royall, Esther C. M. Vermolen, Alfons van Blaaderen, and Hajime Tanaka
“Controlling Competition between Crystallization and Glass Formation in Binary Colloids with an External Field”
Journal of Physics: Condensed Matter, Vol. 20, 404225-1 – 404225-7 (2008)
【概要】外場下における二成分コロイド系の結晶化とガラス化の競合の制御に関する研究
C. Patrick Royall, Stephen R. Williams, Takehiro Ohtsuka, and Hajime Tanaka
“Direct Observation of a Local Structural Mechanism for Dynamic Arrest”
Nature Materials, Vol. 7, 556-561 (2008)
【概要】ジャミング状態の局所的な構造の機構の直接観察に関する研究
Yasutaka Iwashita and Hajime Tanaka
“Pattern Evolution of an Edge-Dislocation Array in a Lyotropic Lamellar Phase Confined in a Wedge-Shaped Cell: Defect Formation, Relaxation, and Recombination”
Physical Review E, Vol. 77, 041706-1 – 041706-14 (2008)
【概要】くさび形セルに閉じ込められたLyotropic Lamellar相の欠陥パターン形成:欠陥生成、緩和、再結合、に関する研究

加藤 直 原著論文(2009年度)

Hideo Enozawa, Masashi Hasegawa, Eigo Isomura, Tohru Nishinaga, Tadashi Kato, Masafumi Yamato, Tsunehisa Kimura, and Masahiko Iyoda
“Magnetic Alignment in Solid State and Temperature Hysteresis in Aqueous Tetrahydrofuran Solution for Tetrathiafulvaleno[18]annulenes”
ChemPhysChem, Vol. 10, 2607-2611 (2009)
【概要】新規に合成したテトラチオフルバレノ[18]アヌレンがTHF/水混合溶媒中で磁場配向するファイバーを形成し、その可視スペクトルおよび1HNMRが温度ヒステリシスを示すことを見出した。

奥薗 透 原著論文 (2009年度)

Tadashi Kajiya, Wataru Kobayashi, Tohru Okuzono, and Masao Doi
“Controlling the Drying and Film Formation Processes of Polymer Solution Droplets with Addition of Small Amount of Surfactants”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 15460-15466 (2009)
【概要】接触線を固定した基板上の高分子液滴の乾燥過程の実験を行い、微小量の界面活性剤を添加することにより、乾燥後の膜形状を制御できることを示した。
Tohru Okuzono, Masaru Kobayashi, and Masao Doi
“Final Shape of a Drying Thin Film”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 021603-1 – 021603-11 (2009)
【概要】基板上の高分子溶液の乾燥過程のダイナミクスに関して簡単なモデルを提案し、理論・シミュレーションによる解析を行い、乾燥後のフィルム形状のパラメータ依存性について議論した。
(奥薗透:モデル化、理論、シミュレーション、土井正男:全体のまとめと考察)

瀬戸秀紀 原著論文 (2009年度)

Yutaka Sumino, Hiroyuki Kitahata, Hideki Seto, Satoshi Nakata, and Kenichi Yoshikawa
“Spontaneous Deformation of an Oil Droplet Induced by the Cooperative Transport of Cationic and Anionic Surfactants through the Interface”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 15709-15714 (2009)
【概要】水の上の油滴が自発的に変形運動を続ける、という現象を化学と非平衡物理学の立場から解明した。(KEK/PFの「PFトピックス」に取り上げられた。)
Mafumi Hishida, Norifumi L. Yamada, Kenichi Yoshikawa, and Hideki Seto
“Morphological Development of Multi-lamellar Phospholipid Film Depending on Drying Kinetics”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 051407-1-051407-2 (2009)
【概要】有機溶媒に溶かしたリン脂質が基盤上で乾燥膜になって行くプロセスを明らかにした。
Koichiro Sadakane, Akira Onuki, Koji Nishida, Satoshi Koizumi, and Hideki Seto
“Multilamellar Structures Induced by Hydrophilic and Hydrophobic Ions Added to a Binary Mixture of D2O and 3-Methylpyridine”
Phys. Rev. Lett., Vol. 103, 167803-1-167803-4 (2009)
【概要】水と3メチルピリジンの混合溶液に親水性イオンと疎水性イオンから成る塩(テトラフェニルホウ酸ナトリウム)を加えた系で、ナノスケールの秩序構造ができることを発見した。またこの秩序がタマネギ状に積層したマイクロメートルスケールの球が形成されることがわかった。(小貫明:研究全体への貢献・特に理論面、西田幸次:光学顕微鏡測定等でのサポート、遠藤仁:研究全体にわたっての議論)
(KEKからプレスリリースを出した。http://www.kek.jp/ja/news/press/2009/kalibor.html

氏家誠司 原著論文(2009年度)

Takeshi Yoshimi and Seiji Ujiie
“Orientational Behavior of Ionic Liquid Crystal Polymers and Their Nonionic Family”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 511, 319-326 (2009)
【概要】イオン液晶高分子およにそれに対応するノニオン液晶高分子の配向挙動について調べた.液晶状態および配向薄膜での分子配向構造について比較した.(折原宏:結果について議論)

下村武史 原著論文(2009年度)

Kiyoshi Minoura, Yusuke Akama, Jun Morita, Takuma Yasuda, Takashi Kato, and Takeshi Shimomura
“Supramolecular Structure of Columnar Liquid Crystalline Pi-conjugated Oligothiophenes with Highly Polarized Photoluminescence Properties”
J. Appl. Phys., Vol. 105, 113513-1 – 113513-6 (2009)
【概要】π共役系分子からなるカラムナー液晶をせん断場で配向させ、偏光発光挙動を調査した。また、統計的なモデルとの比較から、その際の分子・カラム配向状態を明らかにした。その結果、カラムはせん断場に対して平行に配向し、カラム内分子は基板に平行に並ぶ傾向があることを見いだした。
Hideki Ichihara, Takeshi Shimomura, and Kohzo Ito
“Conductivity Measurement of Single Nanowire Obtained by Dehydrofluorination of Nanofibrils of PVdF”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 48, 030213-1 – 030213-2 (2009)
【概要】陽極酸化アルミナテンプレートを用いて作製したポリフッ化ビニリデンナノファイバーの導電率を調査した。ドーピングにより比較的高い導電性を示し、ナノファイバーとすることで結晶化度などの構造が変化している可能性も示唆された。

木村康之 原著論文 (2009年度)

Takahiro Kishita, Kenji Takahashi, Masatoshi Ichikawa, Jun-ichi Fukuda, and Yasuyuki Kimura
“Arrangement Dependence of Interparticle Force in Nematic Colloids”
Phys. Rev. E, Vol. 81, 010701-1 – 010701-4 (2010)
【概要】ネマチック液晶中で粒子径の異なる粒子間に働く力を光ピンセットにより直接測定するとともに、液晶の弾性論に基づく理論シミュレーションを行なった。その結果、粒子間力はその配置に強く依存し、実験、シミュレーションともに、両配置での力の差が粒子間距離Rの-4.7乗に比例することを見いだした。
Yoko Shitamichi, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Mechanical Properties of a Giant Liposome Studied Using Optical Tweezers”
Chem. Phys. Lett., Vol. 479, 274-278 (2009)
【概要】混合脂質ベシクル1個を光ピンセット用いて変形させ、その力学応答から脂質膜の表面張力、曲げ弾性を測定した。(市川正敏:実験、議論)
Yusuke Yoshida and Yasuyuki Kimura
“Synchronization of Two Target Patterns”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 78, 084801-1 – 084801-4 (2009)
【概要】液晶電気対流系のグリッドパターン上に発生するターゲットパターンで観察された同期現象を再現するため、結合複素ギンツブルグ-ランダウ方程式を用いたシミュレーションを行い、ターゲットの中心距離に依存して同相および反相同期が生じることを見出した。(市川正敏:議論)
Yasuyuki Kimura
“Microrheology of Soft Matter”
J. Phys. Soc. Japan, Vol. 78, 041005-1 – 041005-8 (2009)
【概要】マイクロレオロジーの原理、方法、関連する理論の紹介とそれを用いたソフトマターの局所力学測定について議論した。(市川正敏、水野大介:原稿に対する議論)

金谷利治 原著論文 (2009年度)

Rintaro Inoue, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, Itaru Tsukushi, Mark Telling, Barbara Gabrys, Madhusudan Tyagi, Christopher Soles, and Wen-li Wu
“Glass Transition and Molecular mobility in Polymer Thin Films ”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 031802-1-031802-4 (2009)
【概要】高分子薄膜のガラス転移温度を膜厚の関数として調べたところ、エリプソメトリー測定では膜厚とおもに減少したが、非弾性中性子では上昇を示した。この矛盾した結果を協同運動領域(CRR)の概念と表面効果により説明した。(西田幸次:議論)
Hiroki Ogawa, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, Go Matsuba, Jaroslaw P. Majewski, and Erik Watkins
“Time-resolved Specular and Off-specular Neutron Reflectivity Measurements on Deuterated Polystyrene and Poly(vinylmethylether)blend Thin Films during Dewetting Process”
J. Chem. Phys., Vol. 131, 104907-1-104907-7 (2009)
【概要】ポリスチレンとポリビニルメチルエーテルのブレンド薄膜を2相領域に昇温後、その構造変化を中性子鏡面反射と非鏡面反射を測定することにより追跡した。その結果、面に垂直な方向での相分離がまず始まりそれに誘起され、脱濡れ(dewetting)が起こることが明らかとなった。(西田幸次:議論)
Toshiji Kanaya, Rintaro Inoue, Kazuko Kawashima, Tsukasa Miyazaki, Itaru Tsukushi, Kaoru Shibata, Go Matsuba, Koji Nishida, and Masahiro Hino
“Glassy Dynamics and Heterogeneity of Polymer Thin Films”
J. Phys. Soc. Japan, Vol. 78, 041004-1 – 041004-9 (2009)
【概要】高分子薄膜の異常物性をX線•中性子反射率と非弾性中性子散乱法を用いて調べた結果、薄膜の不均一性がその主な原因であることが明らかになった。これまでの成果についてまとめ、解説をした。(西田幸次:実験と議論)

金谷利治 原著論文 (2008年度)

Kazuko Kawashima, Ritaro Inoue, Toshiji Kanaya, Go Matsuba, Koji Nishida, and Masahiro Hino
“Distribution of Glass Transition Temperature Tg in a Polymer Thin Film by Neutron ”
J. Phys.: Conf. Ser., Vol. 184, 012004-1-012004-4 (2009)
【概要】重水素化ポリスチレンと水素化ポリスチレンの交互積層薄膜について、中性子反射率法により各層の厚みを温度の関数として測定することにより、薄膜内部のガラス転移温度の分布を評価した。(西田幸次:議論)
Yuji Hayashi, Go Matsuba, Yanfen Zhao, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“Precursor of Shish-kebab in Isotactic Polystyrene under Shear Flow ”
Polymer, Vol. 50, 2095-2103 (2009)
【概要】アイソタクチックポリスチレンについて、融点以上でせん断流動を与えるとマイクメートルスケールの配向構造体が出現する。本配向構造は温度を融点以下に下げるとシシケバブ構造に発展したことより、シシケバブ構造の前駆体であることが示唆された。(西田幸次:議論)
Takashi Konishi, Koji Nishida, Go Matsuba, and Toshiji Kanaya
“Mesomorphic Phase of Poly(butylene-2, 6-naphthalate)”
Macromolecules, Vol. 41, 3157-3161 (2008)
【概要】ポリブチレン-2,6-ナフタレンのメゾ相の構造と生成過程について調べた。(西田幸次:実験方針策定、田中肇:実験協力)
Hiroki Ogawa, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, and Go Matsuba
“Composition Fluctuations before Dewetting in Polystyrent/Poly(Vinyl Methyl Ether) Blend Thin Films”
Polymer, Vol. 49, 2553-2559 (2008)
【概要】ポリスチレンとポリビニルメチルエーテルのブレンド薄膜では、200nm以下で脱濡れが主体的に起こるが、脱濡れの前にかなり長い誘導期間が存在する。中性子反射率測定を行い、誘導期において膜厚方向に濃度揺らぎが生じ、これが脱濡れを誘発していることを示した。(西田幸次:実験,議論)

柴山充弘 原著論文 (2009年度)

Hiromitsu Kawada, Takuji Kume, Takuro Matsunaga, Hidetaka Iwai, Tomohiko Sano, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure and Rheology of a Self-Standing Nanoemulsion”
Langmuir, Vol. 26, 2430-2437 (2010)
【概要】高圧乳化法によりナノメーターオーダーのオイルドロップレットからなるナノエマルションを作成した。このナノエマルションは溶質濃度が低いにもかかわらず流動性を持たない。小角中性子散乱で研究したところ、半径約17nmの球状粒子が規則構造をもっていた。また動的光散乱からは協同拡散も観測された。これらから非流動性は結晶様な微細構造に起因すると結論づけた。
Shyamal Kumar Kundu, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Effect of Salt Content on the Rheological Properties of Hydrogel Based on Oligomeric Electrolyte”
J. Phys. Chem. B, Vol. 114, 1541-1547 (2010)
【概要】電解質オリゴマーゲル化剤からなるハイドロゲルのゲルの堅さ、およびせん断破壊後のゲル回復挙動における塩の効果を動的光散乱とレオロジー測定により研究した。塩添加により、ゾルーゲル温度は上昇し、salting-in効果が観測された。その一方で、塩添加によりゲルは脆くなった。
Takuya Suzuki, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, Mitsuhiro Shibayama, Yuko Ikeda, Hanako Asai, Norihito Higashitani, Yota Kokubo, and Shinzo Kohjiya
“Nonuniformity in Cross-Linked Natural Rubber as Revealed by Contrast-Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 43, 1556-1563 (2010)
【概要】架橋天然ゴムの微細構造の架橋剤濃度依存性をコントラスト変調中性子散乱により研究した。架橋剤としてはジクミルペルオキシドを用いた。架橋ゴムを重水素化トルエンで膨潤することにより架橋不均一性を顕在化させ(膨潤可視化法)、不均一性ドメインの大きさや天然ゴムに含まれるタンパク質由来凝集構造の定量化を行った。
Noboru Osaka, Mitsuhiro Shibayama, Tatsuya Kikuchi, and Osamu Yamamuro
“Quasi-Elastic Neutron Scattering Study on Water and Polymer Dynamics in Thermo/Pressure Sensitive Polymer Solutions”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 12870-12876 (2009)
【概要】準弾性中性子散乱、動的光散乱を用いて、濃厚水溶液中におけるポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPA)の水和状態を温度および圧力の関数として研究した。水の拡散係数は、PNIPAの下限臨界共溶温度(LCST)以下では、圧力と共に増大し、以上では、逆に圧力とともに低下した。これより、LCSTでの拡散係数の跳びは圧力と共に減少することが分かった。これらの知見をもとに水和の圧力依存性を議論した。
Koichi Mayumi, Michihiro Nagao, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Dynamics of Polyrotaxane Investigated by Neutron Spin Echo”
Physica B, Vol. 404, 2600-2602 (2009)
【概要】分子ネックレスとして知られるポリロタキサンのダイナミクスを中性子スピンエコー法により研究した。環状分子であるシクロデキストリンが包摂されることにより軸分子のポリエチレングリコールのダイナミクスが遅くなることを観測した。この現象を包摂による軸高分子のstiffeningで説明することができた。(柴山充弘、遠藤仁:中性子散乱実験)
Toshihiko Nishida, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Huan-jun Li, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Deformation Mechanism of Nanocomposite Gels Studied by Contrast Variation Small-angle Neutron Scattering”
PHYSICAL REVIEW E., Vol. 80, 030801-1 – 030801-4 (2009)
【概要】コントラスト変調中性子散乱法を初めて異方性散乱パターンの解析に応用し、ナノコンポジットゲルの変形機構の研究を行った。クレイおよび高分子鎖のそれぞれの部分散乱関数に加え、それらの交差項の部分散乱関数を評価した。その結果、延伸に伴って、クレイの配向、高分子の配向・延伸挙動が起こるだけでなく、クレイ表面に吸着した高分子鎖の剥離がナノコンポジットゲルの変形挙動に重要な役割をしていることが分かった。
Takuro Matsunaga, Takamasa Sakai, Yuki Akagi, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“SANS and SLS Studies on Tetra-Arm PEG Gels in As-prepared and Swollen States”
Macromolecules, Vol. 42, 6245-6252 (2009)
【概要】非常に優れた力学物性をもつポリエチレングリコールからなるモデル高分子網目を調製し、その構造を小角中性子散乱により解析した。従来にない均一なゲル構造が観測され、膨潤によっても不均一性の発現はみられなかった。また、異なる分子量から調製したゲルの散乱関数に換算則が成立し、自己相似的構造であることが確認された。
Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Hideaki Yokoyama, Michihiro Nagao, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Mechanically Interlocked Structure of Polyrotaxane Investigated by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 6327-6329 (2009)
【概要】コントラスト変調中性子散乱法により、機械的にロックされたポリロタキサンの構造研究を行った。通常の水素化ポリエチレングリコール(h-PEG)に加え、重水素化PEG(d-PEG)を対象に、溶媒のh-DMSO/d-DMSOの組成を変化させ、軸高分子PEG、環状化合物シクロデキストリン のそれぞれの部分散乱関数を(CD)分離評価した。これにより、CDはPEG鎖上に均一に分布していることなどが分かった。(柴山充弘、遠藤仁:中性子散乱実験)
Shyamal Kumar Kundu, Shin Yagihara, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Microwave Dielectric Study of an Oligomeric Electrolyte Gelator by Time Domain Reflectometry”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 10112-10116 (2009)
【概要】オリゴマー性電解質ゲル化剤、poly[pyridinium-1,4-diyliminocarbonyl-1,4-phenylene-methylene chloride] (1-Cl)のダイナミクスをマイクロ波誘電測定により研究した。水分子の配向に関連しあt誘電分散および吸収スペクトルはCole-Cole式によって表すことができた。緩和強度の濃度依存性に不連続性が観察され、これがゲルの不均一性、相分離と関係があることが示唆された。
Mitsuhiro Shibayama, Takuro Matsunaga, and Michihiro Nagao
“Evaluation of Incoherent Scattering Intensity by Transmission and Sample Thickness”
J. Appl. Cryst., Vol. 42, 621-628 (2009)
【概要】水素含有化合物を含む試料の小角中性子散乱実験において常に問題となる非干渉性散乱強度の評価法を議論した。非干渉性散乱強度が多重散乱に起因することを理論的に導き、非干渉性散乱強度が試料厚みおよび透過率の関数として簡単に評価できることを示した。
Noboru Osaka,Hitoshi Endo, Toshihiko Nishida, Takuya Suzuki, Huan-jun Li, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Microphase Separation in Nanocomposite Gels”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 060801-1 – 060801-4 (2009)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミドとクレイからなるナノコンポジットの温度誘起ミクロ相分離をコントラスト変調小角中性子散乱(CV-SANS)と動的光散乱により研究した。CV-SANSにより、ミクロ相分離はポリマー相でのみ起こり、クレイの相対位置関係や配向には影響しないことなどがわかった。また。クレイ濃度により相分離の波長を制御できることが分かった。
Takuya Suzuki, Mitsuhiro Shibayama, Kazuhiro Hatano, and Masahiko Ishii
“[NCO]/[OH] and Acryl-polyol Concentration Dependence of the Gelation Process and the Microstructure Analysis of Polyurethane Resin by dynamic light scattering”
Polymer, Vol. 50, 2503-2509 (2009)
【概要】ポリウレタン樹脂のゲル化過程における[NCO]/[OH]およびアクリルポリオール依存性の研究を動的光散乱によって行った。その結果、ゾルゲル転移はサイトボンドパーコレーション理論で説明出来ること、散乱不均一性はゲル化点から徐々に増大すること、ゲル化点では[NCO]/[OH]比の増加に伴い協同拡散成分が増大することなどがわかった。
Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, and Mitsuhiro Shibayama
“Dynamics and Microstructure Analysis of N-Isopropylacrylamide/Silica Hybrid Gels”
Langmuir, Vol. 25, 8824-8832 (2009)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミドとシリカからなるハイブリッドゲルのゲル化過程と力学的性質の力学測定、動的光散乱、およびコントラスト変調小角中性子散乱により研究した。3つのことなるシリカ粒子を用いてハイブリッドゲルのゲル化機構を調べたところ、シリカ粒子の凝集とアクリルアミドのゲル化の競争的反応により、構造や力学的性質に顕著な差が現れた。
Soichiro Matsunaga, Takuro Matsunaga, Kunihiko Iwamoto,Taro Yamada, Mitsuhiro Shibayama, Maki Kawai, and Toshihide Kobayashi
“Visualization of Phospholipid Particle Fusion Induced by Duramycin”
Langmuir, Vol. 25, 8200-8207 (2009)
【概要】ナノメーターサイズのリン脂質粒子を走査型トンネル顕微鏡(STM)で可視化した。in situSTM観察により、8nm程度の個々の粒子が観測でい、DLSで求めた懸濁液中での粒径と比較した。その結果、STMによりナノメーターサイズのリン脂質粒子のin situ観察が可能であることが示された。
Yuko Ikeda, Norihito Higashitani, Kensuke Hijikata, Yota Kokubo, Yuichi Morita, Mitsuhiro Shibayama, Noboru Osaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Shinzo Kohjiya
“Vulcanization: New Focus on a Traditional Technology by Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 2741-2748 (2009)
【概要】ゴム製造において最も重要な架橋構造の制御の研究を小角中性子散乱により行った。架橋剤や架橋助剤の分量によって生成するゴムの構造、特に不均質性がどのように変化するかを中性子散乱膨潤可視化法により詳しく解析し、それぞれの試薬の役割を解明した。
Mitsuhiro Shibayama
“Structure Investigation of Super-Tough Polymer Gels by Small-Angle Neutron Scattering”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 78, 041008-1 – 041008-7 (2009)
【概要】さまざまなタイプの高強力高分子ゲルの構造解析を小角中性子散乱によって行った。高強力ゲルに共通して見られる特徴として、ゲルに不可避的に現れる凍結した不均一性が殆どないことが小角散乱データの解析によって明らかとなった。これらの実験事実に基づき、構造と物性の相関について詳しく議論した。

出口哲生 原著論文(2009年度)

Jiro Suzuki, Atsushi Takano, Tetsuo Deguchi, and Yushu Matsushita
“Dimension of Ring Polymers in Bulk Studied by Monte-Carlo Simulation and Self-consistent Theory”
J. Chem. Phys. , Vol. 131, 144902-1-144902-6 (2009)
【概要】環状高分子の溶融体の中での環状高分子の慣性半径の重合度依存性をモンテカルロ・シミュレーションで調べ、重合度が十分に大きい場合には、そのスケーリング指数が1/3 であることを明らかにした。そしてこの結果を説明する無撞着理論を構築した。(松下裕秀:議論、高野敦志:議論、鈴木次郎:シミュレーション)

多辺由佳 原著論文 (2009年度)

Yoko Ishii and Yuka Tabe
“Gas Permeation of LC Films Observed by Smectic Bubble Expansion”
Eur. Phys. J. E, Vol. 30, 257-264 (2009)
【概要】スメクチックバブルの膨張を使って、様々な気体の液晶膜に対する透過係数を決定した。また結果を解析することで、液晶分子と同程度か小さい気体分子の液晶中の拡散係数が、マクロ現象論から導かれる値より1~2桁大きいことを見出した。

伊藤耕三 原著論文(2009年度)

Koichi Mayumi, Hitoshi Endo, Noboru Osaka, Hideaki Yokoyama, Michihiro Nagao, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Mechanically Interlocked Structure of Polyrotaxane Investigated by Contrast Variation Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 6327-6329 (2009)
【概要】コントラストバリエーション・中性子スピンエコー法を用いて、ポリロタキサンの溶液中での構造を明らかにした。ポリロタキサン中での環状分子の配置に関する詳細な情報が得られた。(柴山充弘、主として伊藤研の真弓皓一と柴山研究室の遠藤仁の共同研究)

松下裕秀 原著論文 (2009年度)

Katarzyna Dobrosielska, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Creation of Hierarchical Nanophase-Separated Structures via Supramacromolecular Self-Assembly from Two Asymmetric Block Copolymers with Short Interacting Sequences Giving Hydrogen Bonding Interaction”
Macromolecules, Vol. 43, 1101-1107 (2010)
【概要】非常に短いポリ(4-ヒドロキシスチレン)鎖(H)、ポリ(2-ビニルピリジン)鎖(P)を各々末端に持つポリスチレン(SH)とポリイソプレン(IP)を溶液状態で混合させ、溶媒キャストフィルムを得た。その構造を観察したところ、化学量論比を保った対称性のブレンドではきれいなラメラ構造を、非対称性のブレンドでは、シリンダー構造を示す事がわかった。両者とも末端鎖が水素結合した結果作るマイナー相が規則的に配列した階層構造になっている事も示された。(高野敦志:試料の調製、松下裕秀:凝集構造観察)
Jiro Suzuki, Atsushi Takano, Tetsuo Deguchi, and Yushu Matsushita
“Dimension of Ring Polymers in Bulk Studied by Monte-Carlo Simulation and Self-Consistent Theory”
J. Chem. Phys., Vol. 131, 144902-144902 (2009)
【概要】バルク状態の環状高分子の拡がりをモンテカルロシミュレーションで検討。フローリの拡がりの指数νは分子量の増加に従って減少し、その極限値が1/3であることをシミュレーションから得た。また自己無憧着理論でν=1/3を証明した。この結果は従来の予測ν=2/5を書き換え、実験結果を説明する。
Katarzyna Dobrosielska, Sou Wakao, Jiro Suzuki, Kazutaka Noda, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Effect of Homopolymer Molecular Weight on Nanophase-Separated Structures of AB Block Copolymer/ C Homopolymer Blends with Hydrogen Bonding Interactions”
Macromolecules, Vol. 42, 7098-7102 (2009)
【概要】ポリスチレン(S)、ポリ(2ビニルピリジン)(P) から構成されるSP二元ブロック共重合体(S:P=8:2、M=151k)と分子量8k、14k、52kのポリ4ヒドロキシスチレン(H)からなる溶媒キャストフィルムの構造観察をし、比較を行った。分子量の大きなHホモポリマーをPブロックの28倍(重量)以上ブレンドしてもマクロ相分離を起こさなかった。通常では見られない相溶性、すなわち水素結合に起因する相溶性がこの要因であったと考えられる。

香田智則 原著論文 (2009年度)

Tomonori Koda, Toshihiro Mitsuyoshi, Akihiko Kanazawa, Akihiro Nishioka, Ken Miyata, Go Murasawa, Susumu Ikeda, Takeshi Miura, and Yasuyuki Kimura
“Effect of Charge Transfer Complex on Electrical Propertiesof 4-Cyano-40-pentylbiphenyl”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 48, 121404-1-121404-5 (2009)
【概要】ネマチック液晶5CBに電子受容体TCNEを添加し,液晶分子との間で電荷移動相錯体が形成されることが,液晶の電気的特性に与える影響を調べた.誘電率,応答性など,電場下で測定される実験値が,TCNEの添加量に対して示す異常を,自由なイオンの濃度という観点で説明することを試み,イオンの相互作用半径を議論した.
Eiji Yamada, Akihiro Nishioka, Hideshige Suzuki, Go Murasawa, Ken Miyata, Tomonori Koda, and Susumu Ikeda
“Effect of Blended Montomollironite on Crystallization of Poly(vinylidene fluoride)”
Polym. J., Vol. 41, 383-388 (2009)
【概要】強誘電性高分子 poly(vinylidene fluoride) PVDF に有機化処理されたモンモリロナイトと,未処理のモンモリロナイトを添加し,溶融固化時のPVDFの結晶形成に与える影響を調べた.有機化処理のものおよび未処理のもので,定性的な相違はみられないが,マトリックスと相互作用する有効面積の違いから,量的な相違が確認できた.

佐野雅己 原著論文 (2009年度)

S. Tatsumi, Y. Murayama, H. Hayakawa, and M. Sano
“Experimental Study on the Kinetics of Granular Gases under Microgravity”
Journal of Fluid Mechanics, Vol. 641, 521-539 (2009)
【概要】粉体気体の統計力学的性質を微小重力実験により明らかにした論文。加振された粉体気体の定常状態と冷却状態の粒子の速度分布関数やエネルギーの時間発展を微小重力と言う理想的環境下で初めて測定することに成功した。(早川尚男:理論面を担当、村山能宏:実験の一部を担当)
K. A. Takeuchi, M. Kuroda, H. Chaté, and M. Sano
“Experimental Realization of Directed Percolation Criticality in Turbulent Liquid Crystals”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 051116-1 – 051116-12 (2009)
【概要】非平衡相転移の一種であるDirected Percolationに関する初の検証実験の総合報告。12個の臨界指数、5個のスケーリング関数、8個のスケーリング関係を全て確認することに成功した。(アメリカ物理学会が発行する、特に優れた研究にスポットライトを当てて紹介するPhysicsのViewpointに取り上げられた。Viewpoint commentary Physics 2, 96 (2009)
H. Ebata, S. Tatsumi, and M. Sano
“Expanding Holes Driven by Convection-like Flow in Vibrated Dense Suspensions”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 066308-1 – 066308-6 (2009)
【概要】高密度の粉体粒子のサスペンジョンは、特異なレオロジー特性を示すため、種々の新しい流体不安定性を生じることが期待される。我々は、サスペンジョンを垂直加振させることで流体層に空けた穴が閉じずに広がる表面不安定性を見出し、そのメカニズムを明らかにするために準1次元系の実験を行い、簡単なモデルとの比較を行った。(早川尚男:粉体動力学に関する議論)
Hong-Ren Jiang, Hirofumi Wada, Natsuhiko Yoshinaga, and Masaki Sano
“Manipulation of Colloids by a Nonequilibrium Depletion Force in Temperature Gradient”
Phys. Rev. Lett., Vol. 102, 208301-1 – 208301-4 (2009)
【概要】コロイド粒子やDNA分子などの新しい光マニピュレーション法を発見し、そのメカニズムを明らかにした。熱泳動現象は古くから知られているが、泳動の方向や速度は物質に強く依存する。本研究では、溶液中に高分子を加えると、レーザー光集束によって殆どのコロイド粒子がレーザー中心にトラップできることを見出した。また、この現象を定量的に説明する流体力学理論を与えた。

川口大輔 原著論文 (2009年度)

Daisuke Kawaguchi, Hiroyuki Nomura, Siti Sarah Abdul Rahman, Minako Nakayama, and Yushu Matsushita
“Spontaneous Appearance of Microdomains of Two Components at Poly(4-tert-butylstyrene-block-4-tert-butoxystyrene) Film Surfaces”
Macromolecules, Vol. 42, 8992-8997 (2009)
【概要】かさ高くて疎水性の官能基を側鎖に有するポリ(4-tert-ブチルスチレン-block-4-tert-ブトキシスチレン)をリビングアニオン重合法により調製し、その膜表面の構造をX線光電子分光測定および原子間力顕微鏡観察により評価した。ラメラ構造の繰り返し周期よりも十分に大きな膜厚においても、膜表面には両成分が自発的に析出し、ラメラ構造を呈した。ブトキシスチレン部位を加水分解することで、親水性―疎水性のナノパターンを形成できた。
Siti Sarah Abdul Rahman, Daisuke Kawaguchi, Daisaku Ito, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Phase Behavior of Poly(4-tert-butylstyrene-stat-4-tert- butoxystyrene)/polyisoprene Blends with Competitive Interactions”
J. Polym. Sci. Part B, Vol. 47, 2272-2280 (2009)
【概要】ポリ(4-tert-ブチルスチレン)とポリ(4-tert-ブトキシスチレン)からなるランダム共重合体とポリイソプレンの混合物が上限臨界相溶温度(UCST)と下限臨界相溶温度(LCST)の両方を併せ持つことを光学顕微鏡観察および小角中性子散乱により見出した。(柴山充弘、遠藤仁:小角中性子散乱測定協力)

川勝年洋 原著論文 (2009年度)

Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V. Zvelindovsky
“Electric Field-induced Transitions in Perforated Lamella of ABA Triblock Copolymer Thin Film”
Soft Matter, Vol. 5, 4814-4822 (2009)
【概要】A-B-A型トリブロック共重合体の薄膜に形成される穴あきラメラ構造に対して種々の方向に電場を掛けたときの構造変化を動的自己無撞着場理論を用いて計算し、転移の動的経路に関する考察を行った。
Giuseppe Milano and Toshihiro Kawakatsu
“Hybrid Particle-Field Molecular Dynamics Simulations for Dense Polymer Systems”
J. Chem. Phys., Vol. 130, 214106-1 – 214106-8 (2009)
【概要】自己無撞着場理論とunited atom modelによる分子動力学シミュレーションを融合することで、分子のミクロな形状を取り入れつつ、大規模なシミュレーションを実行できる方法論を開発した。

折原 宏 原著論文 (2009年度)

Kohei Aida, Yang Ho Na, Tomoyuki Nagaya, and Hiroshi Orihara
“Storage Shear Modulus of Columnar Structure Formed in an Immiscible Polymer Blend under Electric Fields”
Phys. Rev. E, Vol. 80, 041807-1-5 (2009)
【概要】非相溶高分子ブレンドに電場を印加した際に形成されたカラム構造の剛性率を測定し、その起源を明らかにした。(羅亮皓:解析、長屋智之:画像処理)
Andika Fajar and Hiroshi Orihara
“Dielectric Relaxation under DC Field in an Antiferroelectric Liquid Crystal MHPOCBC”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 511, 1709-1717 (2009)
【概要】DC電場下において反強誘電性液晶MHPOCBCの誘電緩和を明らかにした。

井上正志 原著論文 (2009年度)

林千惠子,井上正志
“斜光法によるずり流動複屈折測定装置の製作”
Nihon Reoroji Gakkaishi, Vol. 37, 205-210 (2009)
【概要】斜光法を用いたずり流動下での動的複屈折と動的粘弾性の同時測定装置を開発した.ポリスチレン溶液とメルトに対して,応力光学則が成立することが確認できた.また,応力光学係数は,文献値と比較して妥当なものであった.装置の有用性を示すため,超分子による粘弾性体について測定を行った.部分的な周波数領域においてのみ応力光学則が成立し,超分子が単純なひも状構造体とみなせないことがわかった.(渡辺宏:応力光学則に関する議論)

田中文彦 原著論文 (2009年度)

Fumihiko Tanaka, Tsuyoshi Koga, Françoise M. Winnik
“Competitive Hydrogen Bonds and Cononsolvency of Poly(N-isopropylacrylamide)s in Mixed Solvents of Water/Methanol”
Progr. Colloid Polym. Sci., Vol. 136, 1-8 (2009)
【概要】水溶性の感熱高分子ポリイソプロピルアクリルアミドPNIPAMはLCST型の相分離曲線を有し,32C付近でシャープなコイル-グロビュール転移を引起こすので,医学・薬学などに広範に応用されている.しかし,良溶媒であるメタノールの混合により平坦なLCST型の曇点曲線が急激に低温シフトし,メタノール組成の変化とともに再帰コイル-グロビュール-コイル転移を引起こす.このような「共貧溶媒性」は高分子の水和とメタノールの高分子鎖への水素結合が競合が生じること(競争的水素結合)が原因であることを実験・理論の比較により検証した.(四方俊幸:誘電緩和法による水和量の測定)
Rodolphe Obeid, Fumihiko Tanaka, and Françoise M. Winnik
“Heat-Induced Phase Transition and Crystallization of Hydrophobically End-Capped Poly(2-isopropyl-2-oxazoline)s in Water”
Macromolecules, Vol. 42, 5818-5828 (2009)
【概要】疎水基で両末端を修飾した新規テレケリック会合高分子Poly(2-isopropyl-2-oxazoline)を合成し,DSC測定で水溶液中の高分子のコンホメーション転移点と結晶融点を求めた.光散乱法でLCST相分離線を測定し,主鎖の水和状態との関係を実験・理論両面から解明した.テレケリックPNIPAMとは分子構造は相似であるが,溶液物性は全く異なることが分かった.

井上正志 原著論文 (2008年度)

信川省吾,浦川理,四方俊幸,井上正志
“部分ヒドロキシメチル化によるポリスチレンとシアノビフェニル液晶の相溶性の制御”材料, Vol. 58, 47-53 (2009)
【概要】部分ヒドロキシメチル化によるポリスチレンとシアノビフェニル液晶の相溶性について,偏光顕微鏡と赤外分光法により調べた.(四方俊幸:誘電緩和測定に関する議論、渡辺宏:液晶分子の配向緩和に関する議論)
Tadashi Inoue, Ryo Nakatsuji, Hiroshi Watanabe, and Yoshinobu Tsujii
“Effect of Surface Treatments on Viscoelastic Measurements of Thread-like Micellar Solutions”
J. Soc. Rheol. Japan , Vol. 36, 187-190 (2008)
【概要】レオメーターのガラス製ジグの表面を化学処理によって変化させ、表面状態とひも状ミセル水溶液の滑りについて調べ、表面処理が非線形粘弾性の測定に与える影響を明らかにした。(渡辺宏:表面とレオロジーに関する議論)

古賀 毅 原著論文 (2009年度)

Tsuyoshi Koga, Fumihiko Tanaka, and Isamu Kaneda
“Stress Growth in Transient Polymer Networks under Startup Shear Flow”
Progress in Colloid and Polymer Science, Vol. 136, 39-45 (2009)
【概要】テレケリック会合高分子が形成する物理架橋ネットワークにおける剪断開始流下での応力成長を非アフィン組み替え網目理論を用いて研究した.ブリッジ鎖の非線形伸長効果により歪硬化現象が起こることを示し,歪硬化が起こる臨界剪断速度を張力・伸長関係における非線形性を表すパラメータの関数として求めた.また,応力成長関数がストレスオーバーシュートを示す時間を剪断速度の関数として計算し,オーバーシュートは変形量が一定になる時間で起こることを示した.理論結果をHEUR(Hydrophobically modified Ethoxylated URethane)の水溶液の実験結果と比較し,両者がよく一致することを示した.詳細な比較の結果,低剪断速度では両者は定量的に一致するが,高剪断領域では,オーバーシュートを示す時間に2倍程度の差があることが分かった.この相違は,実験に用いたサンプルに含まれる短い(分子量が小さい)鎖の効果により説明できることが分かった.(古賀毅:理論計算,田中文彦:理論構築/研究全体の総括,金田勇:レオロジー実験)
Tsuyoshi Koga, Fumihiko Tanaka, Isamu Kaneda, and Françoise M. Winnik
“Stress Buildup under Start-Up Shear Flows in Self-Assembled Transient Networks of Telechelic Associating Polymers”
Langmuir, Vol. 25, 8626-8638 (2009)
【概要】テレケリック会合高分子水溶液中で形成されるネットワークにおける剪断開始流下での応力成長を非アフィン組み替え網目理論を用いて研究した.歪硬化やストレスオーバーシュート現象を,弾性的に有効な鎖の張力・伸長関係における非線形性との関係に注目して,詳しく研究した.歪硬化が起こる臨界剪断速度を張力・伸長関係における非線形性を表すパラメータの関数として求めた.また,応力成長関数がストレスオーバーシュートを示す時間を分子パラメータや剪断速度の関数として計算し,オーバーシュートは総変形量一定の条件で起こることを示した.第1,第2法線応力差の時間発展も数値計算により研究し,オーバーシュート,アンダーシュート,符号反転を示すことを見い出した.これらの理論結果をHEUR(Hydrophobically modified Ethoxylated URethane)の水溶液の実験結果と比較し,両者がよく一致することを示した.(古賀毅:理論計算,田中文彦:理論構築/研究全体の総括,金田勇:レオロジー実験)

野呂篤史 原著論文 (2009年度)

Atsushi Noro, Hajime Yamagishi, and Yushu Matsushita
“Thermoreversible Morphology Transition from Block-Type Supramacromolecules via Hydrogen Bonding in an Ionic Liquid”
Macromolecules, Vol. 42, 6335-6338 (2009)
【概要】水素結合性リンカーとして末端に13個の4ヒドロキシスチレンユニットを有するポリ(3,4,5トリメトキシスチレン)と、末端に15個の2ビニルピリジンユニットを有するポリ(アクリル酸n-ブチル)とを1:1となるようにイオン液体中でブレンドした。得られたイオン液体溶液を昇温しながら小角X線散乱測定を行った。その結果低温(30℃)ではラメラ状のナノ相分離構造に由来する散乱ピークが見られたが、温度を上げていくにつれてピークが消失した。しかし冷却することでピークが再出現し、ナノ相分離構造を再形成することが分かった。
Atsushi Noro, Yushu Matsushita, and Timothy P. Lodge
“Gelation Mechanism of Thermoreversible Supramacromolecular Ion Gels via Hydrogen Bonding”
Macromolecules, Vol. 42, 5802-5810 (2009)
【概要】ポリ(4ヒドロキシスチレン)の重量分率を変化させることで、ポリ(2ビニルピリジン)-ポリ(アクリル酸エチル)-ポリ(2ビニルピリジン)ABAトリブロック共重合体とポリ(4ヒドロキシスチレン)とイオン液体からなる水素結合性超分子イオンゲルを調製し、そのゲル化機構を探った。さらにポリ(2ビニルピリジン)-ポリ(アクリル酸エチル)ABジブロック共重合体とポリ(4ヒドロキシスチレン)とをイオン液体中で溶解させ、上記の場合との比較も行った。

渡辺 宏 原著論文 (2009年度)

Xiuying Qiao, Wei Li, Hiroshi Watanabe, Kang Sun, and Xiaodong Chen
“Rheological Behavior of Biocomposites of Silk Fibroin Fiber and Poly (ε-caprolactone) : Effect of Fiber Network”
J. Polym. Sci. B: Polym. Phys., Vol. 47, 1957-1970 (2009)
【概要】絹繊維を充填したポリ(ε-カプロラクトン)の溶融レオロジー挙動が、絹繊維のベンディングに支配されていることを実験・理論の両面から示し、このベンディングが固体状態の複合体の力学強度を決定することも明らかにした。
Yumi Matsumiya, Tadashi Inoue, Tomohito Iwashige, and Hiroshi Watanabe
“Dielectric Relaxation of Polymer/Carbon Dioxide Systems”
Macromolecules, Vol. 42, 4712-4718 (2009)
【概要】加圧下の二酸化炭素が高分子に与える効果は通常の可塑化効果に近いが、セグメントダイナミクスのブロードニングをもたらさないという意味においては、特異的であることを見出し、この特異性が二酸化炭素の高い運動性に由来することを示した。
Takashi Uneyama, Yuichi Masubuchi, Kazushi Horio, Yumi Matsumiya, Hiroshi Watanabe, Jai A. Pathak, and C. Michael Roland
“Theoretical Analysis of Rheodielectric Response of Type-A Polymer Chains”
J. Polym. Sci. Part B: Polym. Phys., Vol. 47, 1039-1057 (2009)
【概要】ずり流動下のA型高分子鎖がずり勾配方向に示す誘電緩和に対して Green-Kubo 表式を検討し、少なくともずり速度の2次項まではこの表式が成立することを見出した。

小貫明 原著論文(2009年度)

Takeaki Araki and Akira Onuki
“Dynamics of Binary Mixtures with Ions: Dynamic Structure Factor and Mesophase Formation”
J. Phys.: Condens. Matt., Vol. 21, 424116-424124 (2009)
【概要】イオンのある場合の溶液の動力学方程式を提出した。動的散乱関数を計算した。また親水性カチオンと親油性アニオン添加によるメゾ構造形成を調べた。(瀬戸秀樹、西田幸次:議論)
Keisuke Tojo, Akira Furukawa, Takeaki Araki, and Akira Onuki
“Defect Structures in Nematic Liquid Crystals around Charged Particles”
European Physical Journal E, Vol. 30, 55-64 (2009)
【概要】液晶中の荷電粒子の周りの分子配向を調べた。また電荷によるアンカーリング機構も調べた。(山本潤:議論)
Ryuichi Okamoto and Akira Onuki
“Ion Distribution around a Charged Rod in One and Two Component Solvents: Preferential Solvation and First Order Ionization Phase Transition”
J. Chem. Phys., Vol. 131, 94905-94919 (2009)
【概要】2成分溶液中での高分子鎖のイオン化を調べた。イオン化度は組成や局所的電位に強く依存している。組成と温度を変えたときにイオン化度の一次相転移があることを予言している。イオンが関与する濡れ現象といえる。(西田幸次、増渕雄一:情報)
Hayato Shiba, Akira Onuki, and Takeaki Araki
“Structural and Dynamical Heterogeneities in Two-dimensional Melting”
Europhysics Letters, Vol. 86, 66004-66009 (2009)
【概要】2次元融解現象が極めて不均一におこること、結晶方位の揺らぎが長波長発散すること、密度揺らぎが長波長で大きくなることを大規模計算機実験で示した。また融解の動力学も調べた。
Akira Onuki
“Bubble and Droplet Motion in Binary Mixtures: Evaporation-condensation Mechanism and Marangoni Effect”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 046311-1 046311-11 (2009)
【概要】2成分流体でのバブル・液滴の運動を熱流と拡散流のあるとき線形解析した。蒸発・液化効果とマランゴニ効果をともに取り入れた初めての解析的理論。極めて少量の第二成分でマランゴニ流が重要になるのを示した。また逆マランゴニ効果についても予言を与えている。(沸騰現象などの解析につながる理論である。新たな実験が望まれる。)

太田隆夫 原著論文 (2009年度)

Tetsuya Hiraiwa and Takao Ohta
“Viscoelasticity of a Single Semiflexible Polymer Chain”
Macromolecules, Vol. 42, 7553-7562 (2009)
【概要】半剛直な高分子一本鎖の線形粘弾性を理論的に調べた。(影島賢巳、佐野雅己:関係する実験)
Takao Ohta and Takahiro Ohkuma
“Deformable Self-Propelled Particles”
Phys. Rev. Lett., Vol. 102, 154101-1-154101-4 (2009)
【概要】重心速度とともに円形から変形する自己推進粒子の運動方程式を導入した。直線運動が不安定化し円運動が起こる分岐を発見した。粒子の配向に関してグルーバルな相互作用を導入すると、相互作用の大きさによって、局在運動、カオス的拡散運動、直線的運動が現れることを示した。

谷口貴志 原著論文 (2009年度)

Yosuke Kadomae, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“エレクトロスピニングにおける紡糸条件と変形挙動の関係”
(Relation between Spinning Conditions and Jet Profile in Electrospinning)
成型加工, Vol. 21, 627-632 (2009)
【概要】エレクトロスピニングにおける印加電圧と相対湿度が繊維の変形挙動に及ぼす影響を調べた。ニードル先端付近の紡糸挙動は揮発性の無いニュートン流体の紡糸の理論挙動に良好に一致することが分かった。また印加電圧が高くなるにつれて平均繊維系は太くなり、ビーズの形成されるようになった。また、湿度の影響として、湿度が低いときの方が繊維径は太くなるが均一な繊維が形成されることが分かった。
Yosuke Kadomae, Yasuhide Maruyama, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“Relation between Tacticity and Fiber Diameter in Melt-Electrospinning of Polypropylene”
Fibers and Polymers, Vol. 10, 275-279 (2009)
【概要】粘度を一定に保ったまま、ポリプロピレン(PP)溶融体のアタクチック成分とアイソタクチック成分の比を変化させたブレンドPPを作成し、各試料に対し溶融静電紡糸を行った。その結果、PP試料中の高タクティシティ成分の分量が多くなるほど、静電紡糸で形成される糸の直径が小さくなることが分かった。
Takashi Taniguchi
“Self-Consistent Field Theory and Density Functional Theory for Self-Organization in Polymeric Systems”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 78, 041009-1-041009-11 (2009)
【概要】高分子ブレンド、高分子ブロック共重合体が示す自己会合構造の平衡状態を理論的に計算する方法である自己無撞着場理論、密度汎関数理論についてのレビューである。

土井正男 原著論文 (2009年度)

Hiroshi Morita, Ken Nakajima, Toshio Nishi, and Masao Doi
“Coarse-grained Molecular Dynamics Simulation Study of Nanorheology and Nanotribology”
Journal of the Society of Rheology, Vol. 37(2), 105-111 (2009)
【概要】AFMプローブを高分子液体の表面に押し付けたとき、ずらしたときの運動の分子動力学シミュレーション
Masao Doi
“Gel Dynamics”
J. Phys. Soc. Jpn, Vol. 78, 052001-052020 (2009)
【概要】ゲルのダイナミクスについてのレビュー。ゲルを弾性体と液体の一様混合系であるとみなし、連続体理論を作り、膨潤、乾燥、圧搾、体積相転移などの現象を議論した。
Tetsuo Yamaguchi, Satoshi Ohmata, and Masao Doi
“Regular to Chaotic Transition of Stick-slip Motion in Sliding Friction of an Adhesive Gel-sheet”
J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 21, 205105-205112 (2009)
【概要】粘着性のゲルシートを基板上で滑らしたときの剥離パターンが、規則的なパターンから、カオス的なパターンに変化することを見出し、その解釈を与えた。
Keiji Tanaka, Yohei Tateishi, Yohei Okada, and Toshihiko Nagamura Masao Doi and Hiroshi Morita
“Interfacial Mobility of Polymers on Inorganic Solids”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 4571-4577 (2009)
【概要】基板と高分子界面近傍における高分子運動性が、バルクと比べて小さくなることを実験とシミュレーションにより示した。
Tadashi Kajiya, Cecile Monteux, Tetsuharu Narita, Francois Lequeux, and Masao Doi
“Contact Line Recession Leaving a Macroscopic Polymer Film in the Drying Droplets of Water-PDMA Solution”
Langmuir, Vol. 25, 6934-6939 (2009)
【概要】PDMSの水溶液の乾燥時において、新しいタイプの接触線の運動様式を見つけ、そのメカニズムを提案した。

金田勇 原著論文 (2009年度)

Isamu Kaneda and Yuji Onodera
“Consistency Change of Succinoglycan Aqueous Sodium Chloride Solution during Cooling Process”
Nihon Reoroji Gakkaishi, Vol. 37 (3), 167-172 (2009)
【概要】サクシノグリカンは二重らせん構造を持つ水溶性多糖類である。サクシノグリカンの準濃厚溶液はstructured fluidと呼ばれるレオロジー特性を示す。本論文ではサクシノグリカンのレオロジー特性に対するNaClの影響を調べた。NaClによりらせん構造が解離・再生する臨界温度が高温側にシフトし、低温でのコンシステンシーが上昇した。これらの結果からstructured fluidに存在するメゾスコピックスケールの構造形成に塩が強く影響を及ぼすことが明らかになった。

柴山充弘 原著論文 (2008年度)

Takuro Matsunaga, Takamasa Sakai, Yuki Akagi, Ung-il Chung, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure Characterization of Tetra-PEG Gel by Small-Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 42, 1344-1351 (2009)
【概要】4つの枝ポリマーをもつテトラポリエチレングリコール(Tetra-PEG)からなるゲルの構造を小角中性子散乱により、おこなった。このゲルは、調製が容易なうえ、生体適合性があり、かつ力学的にも非常に強いハイドロゲルである。散乱による研究の結果、このゲルは非常に均一なダイアモンド格子状の構造をもつゲルであり、優れた力学特性はこの構造に由来することがわかった。
Norihiro Inomoto, Noboru Osaka, Takuya Suzuki, Urara Hasegawa, Yayoi Ozawa, Hitoshi Endo, Kazunari Akiyoshi, and Mitsuhiro Shibayama
“Interaction of Nanogel with Cyclodextrin or Protein: Study by Dynamic Light Scattering and Small-angle Neutron Scattering”
Polymer, Vol. 50, 541-546 (2009)
【概要】コレステロール担持プルランからなるハイドロゲルナノ粒子の構造を動的光散乱と中性子散乱により研究した。その結果、ナノゲルはシクロデキストリン添加により解離する、ナノゲルは分子シャペロン機能を持つ、などのことが明らかとなった。
Shyamal Kumar Kundu, Noboru Osaka, Takuro Matsunaga, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Structural Characterization of Ionic Gelator Studied by Dynamic Light Scattering and Small Angle Neutron Scattering”
J. Phys. Chem. B, Vol. 112, 16469-16477 (2008)
【概要】電解質オリゴマーからなるゲル化剤1-Clの構造を動的/静的光散乱(DLS/SLS)および中性子散乱(SANS)により、温度・濃度の関数として研究した。また、DLSからはゲル点が散乱強度の大きな揺らぎとして、また相関関数の巾状挙動として捉えられた。さらに、ゾルーゲル転移には大きなヒステリシスがあることがわかった。
Takuya Suzuki, Takeshi Karino, Fumiyoshi Ikkai, and Mitsuhiro Shibayama
“pH Dependence of Macroscopic Swelling and Microscopic Structures for Therm/pH Sensitive Gels Having Different Charge Distribution”
Macromolecules, Vol. 41, 9882-9889 (2008)
【概要】N-イソプロピルアクリルアミド(NIPA)とアクリル酸(AAc)からなる3種のハイドロゲル、すなわち両者がモノマー単位でランダム共重合したゲル、ポリアクリル酸(PAAc)が光重合によりNIPAモノマーと共重合したゲル、PAAcが物理的にNIPAゲルにトラップされたゲル、の構造のpH依存性を膨潤実験および小角中性子散乱により研究した。これらのゲルの間に明白な構造の違い、膨潤挙動の違いが観察された。
Shyamal Kumar Kundu, Takuro Matsunaga, Masaru Yoshida, and Mitsuhiro Shibayama
“Rheological Study on Rapid Recovery of Hydrogel Based on Oligomeric Electrolyte”
J. Phys. Chem. B, Vol. 112, 11537-11541 (2008)
【概要】電解質オリゴマーからなる、ゲル化剤1-Clのゲル化能をレオロジー測定により研究した。ゼラチンや従来の低分子ゲル化剤と比較して、非常に速いゲル回復特性を持っていることがわかった。これは、塩素イオンを介在した水素結合成形によるものと推定した。
Koichi Mayumi, Noboru Osaka, Hitoshi Endo, Hideaki Yokoyama, Yasuhiro Sakai, Mitsuhiro Shibayama, and Kohzo Ito
“Concentration-Induced Conformational Change in Linear Polymer
Threaded into Cyclic Molecules”
Macromolecules, Vol. 41, 6480-6485 (2008)
【概要】シクロデキストリン(CD)環状分子にポリエチレングリコール(PEG)を貫通して得られるポリロタキサンのDMSO溶液のコンフォメーションを小角中性子散乱により濃度の関数として評価した。ポリロタキサン濃度が上昇するにつれ、持続長が減少した。一方、PEGのそれは変化しなかった。その理由として、CD分子がPEG上を速い速度で動き回っていると推論した。
Hitoshi Endo, Sho Miyazaki, Kazutoshi Haraguchi, and Mitsuhiro Shibayama
“Structure of Nanocomposite Hydrogel Investigated by Means of Contrast Variation Small Angle Neutron Scattering”
Macromolecules, Vol. 41, 5406-5411 (2008)
【概要】高分子とクレイとからなる有機―無機ナノコンポジットゲルの構造解析に精緻なコントラスト変調法を適用し、散乱関数を成分に分解した。その結果、クレイ表面に高分子の吸着層が存在すること、クレイが2次元架橋面として働いていることがわかった。
Takamasa Sakai, Takuro Matsunaga, Yuji Yamamoto, Chika Ito, Ryo Yoshida, Shigeki Suzuki, Nobuo Sasaki, Mitsuhiro Shibayama, and Ung-il Chung
“Design and Fabrication of a High-Strength Hydrogel with Ideally Homogeneous Network Structure from Tetrahedron-like Macromonomers”
Macromolecules, Vol. 41, 5379-5384 (2008)
【概要】新規ハイドロゲルとして、4つのポリエチレングリコール鎖からなる星形高分子をユニットとするテトラPEGゲルを調製した。このゲルは驚異的な圧縮強度を持ち、生体適合性もあり、構造も均一であることから、そのゲル化過程、力学挙動などを調べたところ、殆ど架橋不均一性を持たないゲルであることが分かった。(日経産業新聞(2008.9.22)に掲載)
Noboru Osaka, Shin-ichi Tanaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“Comparison of Heat- and Pressure-Induced Gelation of β-Lactoglobulin Aqueous Solutions Studied by Small-angle Neutron and Dynamic Light Scattering”
Polymer, Vol. 49, 2957-2963 (2008)
【概要】ベータラクトグロブリン水溶液の熱および圧誘起ゲル化を小角中性子散乱および動的光散乱により研究した。熱誘起ゲル化では急激にゲル化が進行し、折りたたみがほぐれたタンパク質分子が密に詰まって凝集構造を形成すこと、一方、圧誘起ゲルでは、ゲル化が徐々に進行し、ベータラクトグロブリンの一次構造体がフラクタル構造を形成することがわかった。(Noboru Osaka, Shin-ichi Tanaka, Takuya Suzuki, Hitoshi Endo:実験)
Lucile Abad, Satoshi Okabe, Mitsuhiro Shibayama, Hisaaki Kudo, Seiichi Saiki, Charito Aranilla, Lorna Relleve, and Alumanda de la Rosa
“Comparative Studies on the Conformational Change and Aggregation Behavior of Irradiated Carrageenans and Agar by Dynamic Light Scattering”
Int. J. Biol. Macromol., Vol. 42, 55-61 (2008)
【概要】ガンマ線照射によるカッパ、イオタ、ラムダカラギーナン、およびアガーのコンフォメーション変化および凝集挙動を動的光散乱により研究した。いずれもガンマ線照射により、分子鎖切断が起こり低分子量化した。カッパ、イオタカラギーナンは100kGy照射まででコイルへリックス転移を示した。また、温度上昇による凝集化はラムダ>カッパ>イオタカラギーナンの順であった。
Takuya Suzuki, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“Analysis of Surface Structure and Hydrogen/deuterium Exchange of Colloidal Silica Suspension by Contrast-variation Small-angle Neutron Scattering”
Langmuir, Vol. 24, 4537-4543 (2008)
【概要】コントラスト変調小角中性子散乱によりサイズの異なる3種のシリカ粒子の表面構造を決定した。粒子径が小さくなるほど軽水素/重水素置換する表面シラノール基濃度が増大することがわかった。この研究は粒子充填系高分子材料の物性、とくに力学物性を左右する表面構造について重要な知見を与えるものである。

八尾 誠 原著論文 (2009年度)

Yoshinori Ohmasa, Taiki Hoshino, Ryosuke Osada, and Makoto Yao
“Bulk Shear Mode Contribution to Thermally Generated Capillary Wave on a Room Temperature Ionic Liquid Surface”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 061601-1 – 061601-11 (2009)
【概要】まず理論的に、表面張力波変位の自己相関関数を、振動項とバルク・シア項の和で表し、厳密な解析的表式を導出した。次に、バルク・シア・モードが無視できなくなる波数領域を特定し、室温イオン液体での実験データと比較することにより、その正当性を確認した。
Ryosuke Osada, Taiki Hoshino, Kotaro Okada, Yoshinori Ohmasa and Makoto Yao
“Surface Tension of Room-temperature Ionic Liquids Measured by Dynamic Light Scattering”
J. Chem. Phys., Vol. 130, 184705-1 – 184705-8 (2009)
【概要】表面動的光散乱実験から、室温イオン液体の表面張力、粘性、表面エントロピー、表面エンタルピーを導出した。バルク中の極性-非極性ドメイン構造が、表面では緩和していることを結論した。

八尾 誠 原著論文 (2008年度)

T. Hoshino, Y. Ohmasa, R. Osada and M. Yao
“Dispersion Relation of Capillary Waves on Ionic Liquids – Observation of the Fast Overdamped Mode -”
Phys. Rev. E, Vol. 78, 061604-1 – 061604-8 (2008)
【概要】室温イオン液体の表面張力波の分散関係を、表面動的光散乱法により求めた。温度あるいは波数の変化に伴い、振動から過減衰に転移することを見出した。過減衰域において、平衡液体として初めて、速い過減衰モードの観測に成功した。
Wataru Makino, Ryoko Kishikawa, Makoto Mizoshiri, Shinichi Takeda, and Makoto Yao
“Viscoelastic Properties of Room Temperature Ionic Liquids”
J. Chem. Phys., Vol. 129, 104510-1 – 104510-7 (2008)
【概要】超音波測定結果に基づき、室温イオン液体の粘弾性についての初めて議論した。極性-非極性双連結ドメイン構造が、ダイナミクスにも影響しているとを結論した。
Yoshinori Ohmasa, Taiki Hoshino, Ryosuke Osada, and Makoto Yao
“Surface Waves at the Liquid-Vapor Interface of Ionic Liquid [bmim][TFSI]”
Chem. Phys. Letters, Vol. 455, 184-188 (2008)
【概要】室温イオン液体の表面張力波を、水平面反射型の動的光散乱実験により観測した。解析には、Jaeckel-Kawasakiの厳密な分散関係を用い、それにより表面張力や粘性が正確に導出できることを、イオン液体として初めて見出した。さらに、粘性の変化に伴う、表面張力波のpropagating-overdamp転移をイオン液体として初めて発見した。
Ayano Chiba, Yoshinori Ohmasa, Stephen M. Bennington, Jon W. Taylor, and Makoto Yao
“Analysis of the Optic-type Collective Mode in Liquid Selenium to Determine the Local Structure”
Phys. Rev. B, Vol. 77, 132202-1 – 132202-4 (2008)
【概要】中性子非弾性散乱実験により、液体セレンの動的構造因子を導出し、光学モードの同定した。動的構造因子を3体鎖状モデルで解析し、構造パラメータ求めた。

谷口貴志 原著論文 (2008年度)

Miho Yanagisawa, Masayuki Imai, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Vesicles Coupled with Phase Separation”
Prog. Theor. Phys. Suppl., Vol. 175, 71-80 (2008)
【概要】ポリビニルアルコール溶液を用いた静電紡糸において、溶液の導電率と紡糸条件(印加電圧、収集板とニードル間距離、相対湿度)が繊維上に発生するビーズの形成に及ぼす影響について研究を行った。実験の結果、紡糸電流の値が低くなるについてビーズの形成が抑制され、さまざまな条件下で、ある共通の閾電流値になると、ビーズが全く形成されなくなり、紡糸した繊維の径の分布もほぼ同じになることが分かった。
Yosuke Kadome, Masahiro Amagasa, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“Effect of Electric Current on Beads Formation in Electrospinning of Poly(Vinyl Alcohol)”
Intern. Polymer Processing, Vol. 23, 377-384 (2008)
【概要】ベシクルの膜面上での相分離と形との結合より、浸透圧と温度変化による相分離させると、ベシクルがさまざまな形態を示すこと、また、相分離ドメインの粗大化により縦長の楕円体、扁平な楕円体、shar-fish(ヒトデ型)のベシクルが全て扁平楕円体へ変形する(shape convergence)ことが分かった。(A02今井GとA04谷口との共同研究)
Osamu Takiguchi, Daisaku Ishikawa, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“Effect of Rheological Behavior of Epoxy during Precuring on Foaming”
Journal of Applied Polymer Science, Vol. 110, 657-662 (2008)
【概要】低誘電特性を有する樹脂材料を作成するため、エポキシに硬化剤を混ぜた系を硬化中に発泡させる試みが行われいる。このような製造過程を最適化するためには、硬化過程でのレオロジー特性の時間変化と発泡の時期、および速度のコントロールが重要となる。この研究は、硬化過程でのレオロジー特性の変化をゾル-ゲル転移との関連で捉え、この材料の臨界ゲル近傍のレオロジー特性を測定し、臨界ゲル到達後のどの時間で発泡させるとどのような発泡体が形成されるかを詳細に調べたものである。(谷口貴志:理論的考察)
Masayuki Imai, Miho Yanagisawa, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Ternary Vesicles Coupled with Phase Separation”
Phys. Rev. Lett., Vol. 100, 148102-1 – 148102-4 (2008)
【概要】3成分ベシクル系において、浸透圧を変化させ、様々な膜変形を引き起こさせ、そのそれぞれの形を初期状態として膜上相分離を引き起こさせると、ベシクルに多様な形態を生じさせることを実験的に示し、その起源を理論的に解析した。(A02今井GとA04谷口との共同研究)

谷口貴志 原著論文(2007年度)

Remco Tuinier, Jan K. G. Dhont, Takashi Taniguchi, and Tai-Hsi Fan
“Nanoparticle Retardation in Semidilute Polymer Solutions”
AIP Conference Proceedings, Vol. 982, 326-330 (2008)
【概要】準希薄高分子溶液中にある球形コロイドの表面近傍および平坦な壁面での流れの問題を取り扱い、平坦な壁面近傍でのスリップ速度を数値的に計算した。また、球を通り過ぎる高分子溶液の流れを高分子の濃度に関係した非一様な粘度を考慮したスリップの数値計算を行い、近年行われた解析計算結果との比較を行った。
Osamu Takiguchi, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“Effect of Viscosity of an Epoxy Near or Over its Gel Point on Foaming Structures”
AIP Conference Proceedings, Vol. 982, 501-503 (2008)
【概要】エポキシ樹脂、硬化剤、発泡剤の3成分系を硬化過程でのレオロジー特性の変化をゾル-ゲル転移との関連で捉え研究した論文である。この材料の臨界ゲル近傍のレオロジー特性を測定し、臨界ゲル到達後のどの時間で発泡させるとどのような発泡体が形成されるかについて報告した。
Masayuki Imai, Miho Yanagisawa, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Ternary Vesicles Coupled with Phase Separation”
AIP Conference Proceeding, Vol. 982, 667-671 (2008)
【概要】ベシクル内外の浸透圧差と面積差の制御により、ベシクルの形をprolate型、discocyte型、starfish型などの形態に変形させることを示し、さらに温度を変化させ膜状相分離を引き起こさせることで、様々な形がdiscocyte型へ収斂するshape convergenceやbuddingの方向が一定方向にそろうdirectional buddingが起こることを示した論文である。
Tetsu Mitsumata, Mitsuaki Nagata, Takashi Taniguchi, and Seigou Kawaguchi
“Storage Modulus of Poly(vinyl alcohol) Gels Loaded with Polyelectrolyte Particles”
e-Polymer, Vol. 56, 1-8 (2007)
【概要】PVAゲル中に電解質の粒子や中性の粒子を分散させたゲルの粘弾性特性について調べた。
電解質粒子をゲル中に分散させた場合、ゲルの貯蔵弾性率は添加した粒子の体積分率と共に増加し、歪に依存せず線形的な振舞いを示した。電気的に中性な粒子を含むPVAゲルの場合、添加した粒子の体積分率によらず膨潤度は一定の値を示すが、弾性定数は大幅に増加した。これは中性の粒子が結びつき非線形粘弾性特性を示すためであることが分かった。

山本量一 原著論文 (2008年度)

Takuya Iwashita and Ryoichi Yamamoto
“Short-time Motion of Brownian Particles in a Shear Flow”
Phys. Rev. E, Vol. 79, 031401-1- 031401-5 (2009)
【概要】独自に開発したコロイド分散系のメソスケールシミュレーション法を用いて、溶媒中のコロイド粒子のブラウン運動の直接数値計算を行った。
Ryoichi Yamamoto, Kang Kim, Yasuya Nakayama, Kunimasa Miyazaki, and David R. Reichman
“On the Role of Hydrodynamic Interactions in Colloidal Gelation”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 77, 084804-1 – 084804-4 (2008)
【概要】独自に開発したコロイド分散系のメソスケールシミュレーション法を用いて、溶媒中のコロイド粒子の構造形成のダイナミクスの直接数値計算を行った。

土井正男 原著論文 (2008年度)

Youngki Jung, Tadashi Kajiya, Tatsuya Yamaue and Masao Doi
“Film Formation Kinetics in the Drying Process of Polymer Solution Enclosed by Bank”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 48, 031502-031508 (2009)
【概要】高分子液滴の乾燥のダイナミクスを実験的に調べるために、接触線が動かず、溶液の粘弾性が無視できるような系を選定し、乾燥実験を行い、乾燥後にできるフィルム形状の、液滴体積、高分子濃度依存性を議論した。
Hiroshi Morita, Simone Plog, Tadashi Kajiya, and Masao Doi
“Slippage of a Droplet of Polymer Solution on a Glass Substrate”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 78, 014804-014808 (2009)
【概要】ガラス基板上を転がり落ちる高分子液滴の運動を通常の液滴の運動と比較し、接触線近傍の運動における高分子溶液の特異性を議論した。
Yoshihiro Morishita, Hiroshi Morita, Daisaku Kaneko, and Masao Doi
“Contace Dynamics in the Adhesion Process between Spherical PDMS Rubber and Glass Substrate”
Langmuir, Vol. 24, 14059-14065 (2008)
【概要】ガラス基板に軟らかなゴム球を押し付けたときの粘着と剥離のダイナミクスを実験し、拡張JKR理論と比較した。
Tadashi Kajiya, Daisaku Kaneko, and Masao Doi
“Dynamical Visualization of “Coffee Stain Phenomenon” in Droplets of Polymer Solution via Fluorescent Microscopy”
Langmuir, Vol. 24, 12369-12374 (2008)
【概要】蛍光を用いて、乾燥液滴中の高分子濃度の時間変化を求めた。
Masato Makino, Leo Arai, and Masao Doi
“Shear Migration of Chiral Particle in Parallel-disk”
Phys. Soc. Jpn., Vol.77, 064404-1 – 064404-4 (2008)
【概要】キラルな形状の粒子はずり流動によって、鏡像粒子と分離できることを実験的に示した。
Hiroshi Morita, Taku Ozawa, Naoki Kobayashi, Hiroo Fukunaga, and Masao Doi
“Dissipative Particle Dynamics Study for the Phase Separated Structures of Polymer Thin Film Caused by Solvent Evaporation”
Journal of the Society of Rheology, Vol. 36, 93-98 (2008)
【概要】:2種の高分子の混合溶液において、溶媒蒸発によって形成される相分離構造をシミュレーションした。

田中文彦 原著論文 (2008年度)

Fumihiko Tanaka, Tsuyoshi Koga, Hiroyuki Kojima, and Françoise M. Winnik
“Temperature- and Tension-Induced Coil−Globule Transition of Poly(N-isopropylacrylamide) Chains in Water and Mixed Solvent of Water/Methanol”
Macromolecules, Vol. 42, 1321-1330 (2009)
【概要】水溶性の感熱高分子であるポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)水溶液は,31℃付近で20 wt%程度まで分子量に依存しない平坦なLCST型の曇点曲線を持つ.狭い温度領域で透過度が急激に減少するのは高分子のシャープなコイル-グロビュール転移が起こることと結びつき感熱性の発現機構と関係している.PNIPAMの感熱性の物理的原因は永く謎であったが,我々は最近水和の協同性に由来する束縛水の集団(脱)水和によることを指摘し,高分子の協同水和理論を構築して特異なLCST現象を説明するのに成功した.スピノダル線も希薄領域を除いて曇点曲線と同様に平坦な線になり,溶液を加熱してスピノダル線内側の不安定領域に入れても数百nmスケールの微粒子が形成されるだけで相分離には至らない.メソグロビュールと呼ばれるこのような微粒子はポリマーの凝集体からなり,内部はガラス状態に近い高密度(80%wt程度)と推定される.このようなPNIPAM水溶液にメタノールを混合すると,メタノールはPNIPAMの良溶媒であるにも拘わらず鎖の収縮,ゲルの相転移,相分離の誘起などの貧溶媒性を示す.良溶媒を2種混合すると貧溶媒になる現象は「共貧溶媒性}」(cononsolvency)と呼ばれる.水/メタノール系ではメタノールのモル分率が0.35あたりで貧溶媒性が顕著であり,メタノール過多領域では本来の良溶媒性を回復する.このような奇妙な振舞いは,水分子とメタノール分子の高分子鎖への競争的水素結合吸着が原因であり,競合が最も激しくなる溶媒組成で水分子とメタノール分子を合わせた総吸着量(水素結合数) が最小になるためであることを,理論モデルと実験との比較により推論した .
Fumihiko Tanaka, Tsuyoshi Koga, and Françoise M Winnik
“Temperature-Responsive Polymers in Mixed Solvents: Competitive Hydrogen Bonds Cause Cononsolvency”
Physical Review Letters, Vol. 101, 028302-1 – 028302-4 (2008)
【概要】水溶性の感熱高分子であるポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)水溶液は,31℃付近で20 wt%程度まで分子量に依存しない平坦なLCST型の曇点曲線を持つ.狭い温度領域で透過度が急激に減少するのは高分子のシャープなコイル-グロビュール転移が起こることと結びつき感熱性の発現機構と関係している.PNIPAMの感熱性の物理的原因は永く謎であったが,我々は最近水和の協同性に由来する束縛水の集団(脱)水和によることを指摘し,高分子の協同水和理論を構築して特異なLCST現象を説明するのに成功した.スピノダル線も希薄領域を除いて曇点曲線と同様に平坦な線になり,溶液を加熱してスピノダル線内側の不安定領域に入れても数百nmスケールの微粒子が形成されるだけで相分離には至らない.メソグロビュールと呼ばれるこのような微粒子はポリマーの凝集体からなり,内部はガラス状態に近い高密度(80%wt程度)と推定される.このようなPNIPAM水溶液にメタノールを混合すると,メタノールはPNIPAMの良溶媒であるにも拘わらず鎖の収縮,ゲルの相転移,相分離の誘起などの貧溶媒性を示す.良溶媒を2種混合すると貧溶媒になる現象は「共貧溶媒性}」(cononsolvency)と呼ばれる.水/メタノール系ではメタノールのモル分率が0.35あたりで貧溶媒性が顕著であり,メタノール過多領域では本来の良溶媒性を回復する.このような奇妙な振舞いは,水分子とメタノール分子の高分子鎖への競争的水素結合吸着が原因であり,競合が最も激しくなる溶媒組成で水分子とメタノール分子を合わせた総吸着量(水素結合数) が最小になるためであることを,理論モデルと実験との比較により推論した .

今井正幸 原著論文 (2008年度)

Hervé Tabuteau, Laurence Ramos, Kaori Nakaya-Yaegashi, Masayuki Imai, and Christian Ligoure
“Nonlinear Rheology of Surfactant Wormlike Micelles Bridged by Telechelic Polymers”
Langmuir, Vol. 25, 2467-2472 (2009)
【概要】テレケリック高分子と紐状ミセルが作る2重トランジェントネットワークの非線形レオロジーの測定し、急激な弾性率上昇を観察した。
Tomomi Masui, Naohito Urakami, and Masayuki Imai
“Nano-meter-sized Domain Formation in Lipid Membranes Observed by Small Angle Neutron Scattering”
Eur. Phys. J. E , Vol. 27, 379-389 (2008)
【概要】3成分混合脂質ベシクルでのナノメーターサイズでのドメイン形成を中性子小角散乱で追跡し、核形成モデルから議論した。(川勝年洋:理論的考察)
Miho Yanagisawa, Masayuki Imai, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Vesicle Coupled with Phase Separation”
Progress of Theoretical Physics Supplement , Vol. 175, 71-80 (2008)
【概要】3成分混合脂質ベシクルにおいて相分離が膜の余剰面積と結合した場合の膜変形挙動を実験的に明らかにし、理論的な考察を加えた。(谷口貴志:理論的考察)
Yukiko Suganuma, Naohito Urakami, Rina Mawatari, Shigeyuki Komura, Kaori Nakaya-Yaegashi, and Masayuki Imai
“Lamellar to Micelle Transition of Nonionic Surfactant Assemblies Induced by Addition of Colloidal Particles”
J. Chem. Phys., Vol. 129, 134903-1 – 134903-10 (2008)
【概要】界面活性剤の作るラメラ膜にコロイド粒子を閉じ込めるとラメラ相からミセル相に転移する事を実験的に見いだし、枯渇相互作用の観点から説明した。(好村滋行:理論面での考察)
Miho Yanagisawa, Masayuki Imai, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Vesicle Coupled with Phase Separation”
American Institute of Physics Conference Proceedings, Vol.982, 667-670 (2008)
【概要】3成分ベシクルの浸透圧差による膜変形と相分離の結合による新しい形態転移(谷口貴志:理論的サポート、好村滋行:理論的サポート)
Yuka Sakuma, Naohito Urakami, Yusuke Ogata, Michihiro Nagao, Shigeyuki Komura, and Masayuki Imai
“Dynamics of Nano-Meter-Sized Domains on a Vesicle”
American Institute of Physics Conference Proceedings, Vol.982, 717-720 (2008)
【概要】ナノベシクル上でのナノメーターサイズのドメインのダイナミクスを中性子スピンエコー法で測定した。(好村滋行:理論的サポート、川勝年洋:理論的サポート)
Miho Yanagisawa, Masayuki Imai, and Takashi Taniguchi
“Shape Deformation of Ternary Vesicles Coupled with Phase Separation”
Phys. Rev. Lett., Vol.100, 148102-1 – 148102-4 (2008)
【概要】多成分ベシクルの相分離と浸透圧差による膜変形を結合させた時に観察される新しいタイプの膜変形。(谷口貴志:理論的サポート、好村滋行:理論的サポート)
Yuka Sakuma, Masayuki Imai, Miho Yanagisawa, and Shigeyuki Komura
“Adhesion of Binary Giant Vesicles Containing Negative Spontaneous Curvature Lipids Induced by Phase Separation”
Eur. Phys. J. E, Vol.25, 403-413 (2008)
【概要】負の自発曲率を持つ脂質と零の自発曲率を持つ脂質の2成分ベシクルで相分離させて、ベシクルの接着を実現させた。(好村滋行:理論的サポート、川勝年洋:理論的サポート)

小貫 明 原著論文 (2008年度)

Akira Onuki
“Henry’s Law, Surface Tension, and Surface Adsorption in Dilute Binary Mixtures”
J. Chem. Phys., Vol. 130, 124703-1 – 124703-11 (2009)
【概要】2成分流体の気液界面における濃度分布や界面張力
の熱力学的性質の理論。特にマランゴニー現象で界面張力がいかに変化するか明らかにした。逆マランゴニ効果が溶質の分子的特質によりいかに出現するかの基礎理論である。(マランゴニ効果は非常に有名だが基礎理論がなくその理解のための第一論文である。)
Akira Onuki and Ryuichi Okamoto
“Solvation and Dissociation in Weakly Ionized Polyelectrolytes”
J. Phys. Chem. B, Vol. 113, 3988-3996 (2009)
【概要】荷電高分子の理論。電離度を揺らぐ変数と考え、電荷と溶媒との水和相互作用を取り入れた。応用として相分離界面での電離度と電荷分布を計算した。荷電高分子の構造形成にとり最も肝要だが理論がなかった側面である。DNAの電離についても理解の出発点となる。(PG de Gennes特集号に寄稿。)
Akira Onuki
“Surface Tension of Electrolytes: Hydrophilic and Hydrophobic Ions near an Interface”
J. Chem. Phys., Vol. 128, 224704-1 – 22414-8 (2008)
【概要】イオンを含む溶液の界面張力の一般論。親水性イオンと親油性イオンからなる塩は界面にてデバイ波長程度のスケールでマイクロ相分離することなどを示されている。このため大きな界面張力減少がおこる.
Akira Onuki
“Nonionic and Ionic Surfactants at an Interface”
Europhysics Letters, Vol. 82, 58002-58007 (2008)
【概要】イオン性界面活性剤の統計理論。両親媒性相互作用・水和相互作用・静電相互作用をいれた理論を構築している。イオンが親水性と親油性のものの組み合わせであると劇的に界面吸着が増加することなどが示されている。
Toshiyuki Hamanaka, Hayato Shiba, and Akira Onuki
“Plastic Flow in Polycrystal States in a Binary Mixture”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 04250-1 – 04250-4 (2008)
【概要】多結晶状態の2成分粒子系でのレオロジーを研究した。コロイド系などの実験を提案している。

高野敦志 原著論文 (2008年度) 

Atsushi Takano, Yutaka Ohta, Yuuki Kushida, Keisuke Masuoka, and Yushu Matsushita
“The Second Virial Coefficients of Highly-purified Ring Polystyrenes in Cyclohexane”
Polymer, Vol. 50, 1300-1303 (2009)
【概要】分子量1.6万から57万の4種類の高純度環状ポリスチレンのシクロヘキサン溶液中、27.0–34.5oCにおける光散乱測定により、第2ビリヤル係数(A2)を評価したところ、線状ポリスチレンのA2=0となる温度、すなわち34.5 oCではいずれの試料ともA2は正の値を示すことが確認された。また、これらの環状ポリスチレンは27.7 oCでA2=0になることがわかった。この結果は、トポロジカル相互作用を考慮することにより説明できる。
Yutaka Ohta, Yuuki Kushida, Yushu Matsushita, and Atsushi Takano
“SEC-MALS Characterization of Cyclization Reaction Products: Formation of Knotted Ring Polymer”
Polymer, Vol. 50, 1297-1299 (2009)
【概要】分子量4.7万、ならびに38万のテレケリックポリスチレンを良溶媒中、ならびに貧溶媒中で末端カップリングすることにより得られた環状高分子を多角度光散乱装置接続のサイズ排除クロマトグラフィーにより分析した。その結果、低分子量ポリマー(4.7万)の2種類の溶媒中で生成した環状高分子は同じ回転半径を有しているのに対し、38万の高分子量ポリマーからの2種類の環状高分子は異なる回転半径を有していることが確認され、貧溶媒中では分子内絡み目を有する環状高分子が生成していることが示唆された。
Yutaka Ohta, Yuuki Kushida, Daisuke Kawaguchi, Yushu Matsushita, and Atsushi Takano
“Preparation, Characterization, and Nanophase-Separated Structure of Catenated Polystyrene-Polyisoprene”
Macromolecules, Vol. 41, 3957-3961 (2008)
【概要】環状ポリスチレン、ならびに環状ポリイソプレンがトポリジカルに絡み合ったカテナン型高分子を調製し、そのモルフォロジーをTEMにより調べた。(高野敦志:試料合成と構造観察、川口大輔:試料調製、松下裕秀:構造解析)

田中晋平 原著論文 (2008年度)

Ratan C. Gosh, Akihiko Toda, and Shinpei Tanaka
“The Effect of NaCl on the Eutectic Phase Behavior of Aqueous Poly(Ethylene Glycol) Solutions”
Polymer, Vol. 50, 1304-1310 (2009)
【概要】ポリエチレングリコール(PEG)ー水系における結晶融解挙動に対する塩の効果を熱測定によって詳細に調べ、得られた相図を格子モデルで説明することを試みた。その結果、相互作用パラメータのPEG濃度依存性を考察することができ、塩の効果が塩析効果として説明可能なことを示した。(戸田昭彦:実験、田中晋平:解析)

奥村 剛 原著論文 (2008年度)

Chieko Ishino and Ko Okumura
“Wetting Transitions on Textured Hydrophilic Surfaces”
Eur. Phys. J. E, Vol. 25, 415-424 (2008)
【概要】テクスチャーのついた基板上の濡れに関する研究。カッシー状態からベンゼル状態への転移について、中央部から不均質に転移がおこる場合のエネルギー変化について議論。親水性の場合にも計算を行い、最近実験的に観測された「目玉焼き状態」をはじめて理論的に予言した。

山本 潤 原著論文 (2008年度)

Masamichi Nishihara, Yoshihiko Murakami, Takashi Shinoda, Jun Yamamoto, and Masayuki Yokoyama
“Synthesis and Characterization of a Temperature-responsive Amphiphilic Block Copolymer Containing a Liquid Crystalline Unit”
Chem. Lett., Vol. 37, 1214-1215 (2008)
【概要】抗がん剤用の水溶性ジブロック共重合体の疎水部に、側鎖型液晶高分子を導入した化合物を合成した。これを用いて水溶液中に分散する半径100nmの高分子ミセルの中心に、液晶状態を実現した。液晶-液体相転移を用いて薬物の保持・リリースを制御するDDSシステムへの応用を目指す。
Jun Yamamoto and Isa Nishiyama
“Structure and Dynamics of Isotropic Order”
Prog. Theo. Phys. Supple., Vol. 175, 114-122 (2008)
【概要】スメクティックブルー相のダイナミクスには、特徴的な揺らぎのモードが2つあることを動的光散乱法により発見した。このうち低周波数のモードは、光励起による構造色変化の緩和時間と一致し、単位格子の膨張・収縮に対応する。高周波のモードは、コレステリックブルー相でも観測される配向揺らぎのモードに類似している。しかしながら、緩和時間が高温の等方相から相転移点に向けて連続的に接続し、有限に留まることが特徴である。
Masahiro Kojima, Jun Yamamoto, Koichiro Sadakane, and Kenichi Yoshikawa
“Generation of Multiple Circular Walls on a Thin Film of Nematic Liquid Crystal by Laser Scanning”
Chem. Phys. Lett., Vol. 457, 130-133 (2008)
【概要】ネマティック液晶中でレーザトラップ用ビームを渦巻き状に動かすことで多重同心円状の欠陥を作成することに成功した。多重の同心円状欠陥では、カイラル対称性が破れた2種類の欠陥がある。2種類の欠陥は偏光顕微鏡下で同じ明暗の縞を持ちエネルギー的に縮退している。

羅 亮皓 原著論文 (2008年度)

Hidemitu Furukawa, Rikimaru Kuwabara, Yoshimi Tanaka, Takayuki Kurokawa, Yang Ho Na, Yoshihito Osada, Jien Ping Gong
“Tear Velocity Dependence of High-Strength Double Network Gels in Comparison with Fast and Slow Relaxation Modes Observed by Scanning Microscopic Light Scattering”
Macromolecules, Vol. 41, 7173-7178 (2008)
【概要】光散乱実験を通してDNゲルの破断速度依存性を調べた。
Yang-Ho Na, Yoichi Naruse, Naofumi Fukuda, Hiroshi Orihara, Andika Fajar, Vera Hamplova, Miroslav Kaspar, and Milada Glogarova
“E-T Phase Diagrams of an Antiferroelectric Liquid Crystal with Re-Entrant Smectic C* Phase”
Ferroelectrics, Vol. 364, 13-19 (2008)
【概要】反強誘電性液晶のE-T相図を作成し相転移を示し、その液晶のリエントラント相転移について考察した。
Yang-Ho Na,Tetsunori Shibuya, Seiji Ujiie, Tomoyuki Nagaya, and Hiroshi Orihara
“Stripe Formation in an Immiscible Polymer Blend under Electric and Shear-flow Fields”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 041405-1 – 041405-4 (2008)
【概要】電場・流動場中の非相溶ブレンドのストライプ形成について考察した。電場の増加とともにせん断応力が増加するが、共焦点レーザ顕微鏡観察から応力増加はストライプ形成に起因することが分かった。また、ストライプ構造の周期、揺らぎについて議論した。
(氏家誠司:議論・サンプル提供、長屋智之:画像解析)

折原 宏 原著論文 (2008年度)

Hiroshi Orihara, Hiroyuki Tazawa, and Yang Ho NA
“Viscoelastic Properties of Nematic Liquid Crystals in an Electric Field”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 47, 8902-8904 (2008)
【概要】振動せん断流下でのネマチック液晶の電気粘性効果を実験的に調べ、Ericksen-Leslie理論の有効性を検討した。
Hiroshi Orihara, Kana Tanabu, and Yang Ho Na
“Scaling Properties of Immiscible Fluid Blends in Electric and Shear Flow Fields”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 77, 093802-1 – 093802-4 (2008)
【概要】定せん断流下でステップ電場を印加した際の構造変化に伴う過渡応答におけるスケーリング関係を実験的に検証した。

多辺由佳 原著論文 (2008年度)

Makoto Yoneya,Yuka Tabe, and Hiroshi Yokoyama
“Molecular Dynamics Simulation Study of Gas Transport through Chiral Liquid Crystalline Monolayer”
Ferroelectrics, Vol. 365, 139-147 (2008)
【概要】MHPOBC単分子膜に水素ガスを透過させた際の分子構造の分布確率をMD計算で求めた。(米谷慎:実験とディスカッション)

古賀 毅 原著論文 (2008年度)

Tsuyoshi Koga, Fumihiko Tanaka, Ryuhei Motokawa, Satoshi Koizumi, and Françoise M. Winnik
“Theoretical Modeling of Associated Structures in Aqueous Solutions of Hydrophobically Modified Telechelic PNIPAM Based on Neutron Scattering Study”
Macromolecules, Vol. 41, 9413-9422 (2008)
【概要】感熱性高分子であるポリイソプロピルアクリルアミド(PNIPAM)の両末端をオクタデシル基で修飾したテレケリック会合高分子の中性子散乱実験結果を理論的に解析するために、花型会合体(フラワーミセル)からミクロンオーダーの凝集体まで階層的に形成される会合構造に対する理論モデルを構築した.このモデルから計算される散乱関数を用いて中性子散乱データの温度依存性に関する詳細な解析を行い,低温ではフラワーミセルが形成され,昇温とともにオクタデシル基からなるミセルのコア近傍からPNIPAMの脱水和に起因する凝集が進行することを見出した.また,転移温度以上では,2相分離領域であるにも関わらず巨視的な相分離が進行せず,会合数が1万程度でサイズが100ナノメートル程度の球状の会合体(メソグロビュール)が形成され,安定に存在することを明らかにした.更に,濃度変化に関する理論解析を行い,フラワーミセル,メソグロビュールの構造が濃度に依存せず一定に保たれることを見出した.(古賀毅:理論モデルの考案/理論計算、田中文彦:理論構築/研究全体の総括、小泉智:中性子散乱実験)

川勝年洋 原著論文 (2008年度)

You Iida, Toshihiro Kawakatsu, Ryuhei Motokawa, Satoshi Koizumi, and Takeji Hashimoto
“Transition in Domain Morphology of Block Copolymer Undergoing Polymerization”
Macromolecules, Vol. 41, 9722-9726 (2008)
【概要】重合反応によってブロック共重合体の分子構造が時々刻々変化するときの相分離の動力学を、分子構造を乱雑位相近似を用いて取り入れた時間依存Ginzburg-Landauモデルを用いて解析した。反応速度と相分離の速度の大小に応じて、相分離の異なる動的経路が見いだされ、平衡状態では生成されない相分離構造が見つかった。(小泉智:理論に対応する実験の実施)
Takashi Honda and Toshihiro Kawakatsu
“Hydrodynamic Effects on the Disorder-to-order Transitions of Diblock Copolymer Melts”
J. Chem. Phys., Vol. 129, 114904-1-114904-8 (2008)
【概要】動的自己無撞着場理論と流体力学方程式(Navier-Stokes 方程式)をカップルさせることにより、粘性の違いがブロック共重合体の秩序相の形成過程の動力学に及ぼす影響をシミュレーションで調べた。
Hiroshi Morita, Toshihiro Kawakatsu, Masao Doi, Toshio Nishi, and Hiroshi Jinnai
“Three-Dimensional Visualization of a Single Block Copolymer in Lamellar Nanodomains”
Macromolecules, Vol. 41, 4845-4849 (2008)
【概要】ブロック共重合体のミクロ相分離構造のTEMT写真をもとに、SCF理論と分子動力学法によるシミュレーションを実行し、ミクロ相分離構造内の1本の鎖の配位を計算する手法を提案した。(森田浩司:自己無撞着場理論と分子シミュレーション、
陣内浩司:TEMT観測、土井正男・西俊夫:全体の総括)
Dung Q. Ly, Takashi Honda, Toshihiro Kawakatsu, and Andrei V. Zvelindovsky
“Hexagonally Perforated Lamella-to-Cylinder Transition in a Diblock Copolymer Thin Film under an Electric Field”
Macromolecules, Vol. 41, 4501-4505 (2008)
【概要】ブロック共重合体の薄板に形成される穴あきラメラ構造に対して電場を印可した系を、動的自己無撞着場理論を用いてシミュレートし、構造相転移のキネティックパスウェイを明らかにした。

氏家誠司 原著論文 (2008年度)

Seiji Ujiie, Eri Kurosawa, and Masya Moriyama
“Thermotropic Liquid Crystalline Amphiphilic Materials with Hydrophilic Groups at Both Terminals”
Thin Solid Films, Vol. 517, 1362-1366 (2008)
【概要】親水単位を分子両末端に有する両親媒性液晶を合成し,それらの熱的性質と配向挙動について調べた.両親媒性液晶はスメクチックA相に加え,チルトスメクチック相を形成した.(折原宏:基礎物性について議論)
Akira Mori, Masashi Hashimoto, and Seiji Ujiie
“Self-ordered States Derived from 2-benzoyloxy- and 2-benzoylamino-5-cyanotroponoids and their Corresponding Benzenoids”
Liquid Crystals, Vol. 35, 1109-1128 (2008)
【概要】シアノトロポノイド系化合物から得られる誘導体の自己組織化について調べ,それらに対応するベンゼン系誘導体の特性と比較した.
Takeshi Yoshimi, Masaya Moriyama, and Seiji Ujiie
“Langmuir-Blodgett Film Formation and Photoisomerization of Ionic Liquid Crystalline Polymer with Azobenzene Pendant Groups”
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., Vol. 33, 407-410 (2008)
【概要】光応答性側鎖基を有するイオン高分子液晶からLBフィルムを作製した.LBフィルム内でのメソゲン側鎖の配向特性および層構造形成について調べた.
Seiji Ujiie, Takeshi Yoshimi, Takafumi Nonaka, and Masaya Moriyama
“Langmuir Monolayers and Multilayered Langmuir-Blodgett Films of Main Chain Liquid Crystal Polymers Containing 1,4-Bisstyrylbenznene Groups”
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn., Vol. 33, 411-414 (2008)
【概要】主鎖型高分子液晶について,単層および多層のLBフィルムを作製した.メソゲン基の配向をLBフィルムおよびバルク液晶状態の場合について,比較した.主鎖型高分子液晶はLBフィルム内で折りたたみ構造を形成し,バルク液晶状態での配向と異なることが明らかになった.
吉見剛司,守山雅也,氏家誠司,折原宏
“液晶分子に対する外場による配向制御”
電磁力関連のダイナミクス講演論文集, Vol. 20, 299-300 (2008)
【概要】側鎖型高分子液晶に関する電場および磁場に対する運動性および配向特性を評価した.磁場内でのメソゲン基の配向秩序と磁場強度の関係を明らかにした.(折原宏:議論)
吉見剛司,守山雅也,氏家誠司,折原宏
“液晶分子に対する磁場配向挙動の解析”
電磁力関連のダイナミクス講演論文集, Vol. 20, 297-298 (2008)
【概要】主鎖型高分子液晶の磁場内での配向挙動について,ESRスピンプローブ法を用いて調べた.(折原宏:議論)

藤井政俊 原著論文 (2008年度)

Masatoshi Fujii, Nagisa Hamochi, and Tadashi Kato
“Surface Force of Polystyrene Latex Particles in Aqueous Anionic Amphipathic Solutions”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 47, 6146-6148 (2008)
【概要】非加熱で作成したポリスチレンラテックスの粒子とシリカ平板間の表面力を陰イオン性両親媒性分子水溶液中で測定したところ,表面間距離が遠いところより異常な引力が働いた.これは陰イオン性両親媒性分子が粒子表面に吸着し表面の絡み合いをほどいたためと考えられた.(加藤直:実験結果解析のアドバイス)

渡辺 宏 原著論文 (2008年度)

Quan Chen, Yumi Matsumiya, Yuichi Masubuchi, Hiroshi Watanabe, and Tadashi Inoue
“Component Dynamics in Polyisoprene/(poly-tert-butyl styrene) Miscible Blends”
Macromolecules, Vol. 41 , 8694-8711 (2008)
【概要】シス-ポリイソプレン(PI; 分子量 M = 2.0万)とポリ(t-ブチルスチレン)(PtBS; M = 1.6万)の相溶性ブレンドの誘電緩和挙動と粘弾性緩和挙動の比較から、速い成分である PI の終端緩和の時間スケールでは遅い成分である PtBS の濃度揺らぎが実効的に凍結され、PIの緩和は温度-時間換算則をみたさないことや、PI鎖は PtBS鎖に対して擬似的絡み合い効果を与えることなどを見出した。
Eri Mishima, Yumi Matsumiya, Shigeru Yamago, and Hiroshi Watanabe
“Kinetics of Living Anionic Polymerization of Polystyryl Lithium in Cyclohexane”
Polym. J., Vol. 40, 749-762 (2008)
【概要】シクロヘキサン中で、(中性の)ホスト・ポリスチレンが存在している場合としていない場合の両方について、ポリスチリルリチウム・リビングアニオン鎖の重合(成長)挙動をH-NMRを用いて追跡し、Li末端を通じた成長アニオン鎖の会合体の間の浸透圧相互作用が成長挙動に著しい影響を与えることなどを見出した。(佐藤尚弘:重合挙動の解析についての議論)
Hiroshi Watanabe, Yumi Matsumiya, Evelyne van Ruymbeke, Dimitris Vlassopoulos, and Nikos Hadjichristidis
“Viscoelastic and Dielectric Relaxation of a Cayley-Tree-Type Polyisoprene: Test of Molecular Picture of Dynamic Tube Dilation”
Macromolecules, Vol. 41, 6110-6124 (2008)
【概要】絡み合った第二世代ケイリー樹型のポリイソプレンの誘電緩和挙動と粘弾性緩和挙動の比較から、広く用いられている完全管膨張の描像ではこれらの挙動を統一的に記述できないことを示し、時間スケールと空間スケールの整合的粗視化を行った部分的管膨張の描像ならばこの統一的記述が可能となることを明らかにした。(井上正志:
粗視化についての議論)
Hideaki Takahashi, Yoshitaka Ishimuro, and Hiroshi Watanabe
“Nonlinear Mechanical Behavior of Scarcely Crosslinked Poly (dimethyl siloxane) Gel: Effect of Strand Length Polydispersity”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 40, 465-474 (2008)
【概要】二液混合型架橋反応で調整したポリジメチルシロキサン-ゲルについて、線形粘弾性測定から、架橋点間網目鎖の分子量は非常に広い分布を持つことを見出した。また、この分子量分布を反映し、大変形下のゲルは架橋点間の平均分子量から予想される歪みよりもはるかに小さな歪みで破断することを見出した。
Jun Takada, Hiroshi Sasaki, Yoshiaki Matsushima, Akira Kuriyama, Yumi Matsumiya, Hiroshi Watanabe, Kyung Hyun Ahn, and Wei Yu
“Component Chain Dynamics in a Miscible Blend of Low-M Poly(p-t-butyl styrene) and Polyisoprene”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 36, 35-42 (2008)
【概要】ポリイソプレン/ポリ(4-t-ブチルスチレン)系に対する誘電測定と力学測定から、相溶性高分子ブレンドの中の遅い成分については、速い成分の緩和によっ動的不均一性が平滑化されるために、緩和関数の温度-時間換算則が成立する事を明らかにした。(井上正志:データ解析と議論)
Maya K. Endoh, Mikihito Takenaka, Tadashi Inoue, Hiroshi Watanabe, and Takeji Hashimoto
“Shear Small-angle Light Scattering Studeies of Shear Induced Concentration Fluctuations and Steady State Viscoelastic Properties”
J. Chem. Phys., Vol. 128, 164911-1 – 164911-12 (2008)
【概要】ポリスチレン/フタル酸ジオクチル準希薄溶液の流動下における構造形成と非線形レオロジー挙動の対比を行った。その結果、比較的遅い流れによっても弱い相分離構造が形成されるが、この構造は系の thinning挙動に検出可能な大きさの影響を与えないこと、速い流動によって強い相分離構造が形成され、この構造は系にthickeningをもたらすことなどを見出した。(井上正志:レオロジー測定、解析)

土井正男 原著論文 (2007年度)

Tohru Okuzono and Masao Doi
“Effects of Elasticity on Drying Processes of Polymer Solutions”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 030501-1 – 030501-4 (2008)
【概要】高分子がゲル化すると、ゲルの弾性率の増加により蒸発速度が減少することをしめした。(奥薗透:モデル化と理論シミュレーション)
Masao Doi and Masato Makino
“Electrokinetic Boundary Condition Compatible with the Onsager Reciprocal Relation in the Thin Double Layer Approximation”
J. Chem. Phys., Vol.128, 044715-1 – 044715-9 (2008)
【概要】荷電コロイド系において、電気二重層が薄い極限で、これまで提案されていた境界条件は、Onsagerの相反定理を満たさないことを指摘し、新たな境界条件を提案した。
Daisaku Kaneko, Masaru Kobayashi, Masaki Oshikawa, Hiroshi Morita, and Masao Doi
In-situ Observation of Lubrication Dynamics between Rubber and Glass Substrate”
J. Phys. Soc. Jpn, Vol.77, 14602-14606 (2007)
【概要】ゴムとガラス基板のあいだの潤滑相のダイナミクスを光干渉をもちいて計測した。

金谷利治 原著論文 (2007年度)

Rintaro Inoue, Koji Nishida, Toshiji Kanaya, Itaru Tsukushi, and Kaoru Shibata
“Molecular Weight Dependence of Mean Square Displacement in Ultrathin Polymer Films as Studied by Inelastic Neutron Scattering”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 032801-1 – 032801-4 (2008)
【概要】高分子薄膜の平均自乗変位の分子量依存性を調べ、膜厚の低下に伴う高分子のハードニングの原因が高分子薄膜と基板界面に存在する堅い層によることを示した。(西田幸次:実験,議論)
Hiroki Ogawa, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, and Go Matsuba
“Phase Separation and Dewetting in Polystyrene/Poly(Vinyl Methyl Ether) Blend Thin Films in a Wide Thicknrss Range”
Polymer, Vol. 49, 254-268 (2008)
【概要】ポリスチレンとポリビニルメチルエーテルのブレンド薄膜の相分離と脱濡れ現象を広い膜厚の範囲で調べ、200nm以下の薄膜では脱濡れが優先的に進行することを示した。(西田幸次:実験,議論)
Nobuaki Takahashi, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, and Keisuke Kaji
“Gelation-Induced Phase Separation of Poly(vinyl alcohol) in Mixed Solvents of Dimethyl Sulfoxide and Water”
Macromolecules, Vol. 40, 8750-8755 (2007)
【概要】相分離とゲル化が競合する系において、定温下でゲル化により相分離点がシフトすることにより実効的な過冷却度が上昇する現象を光散乱により解明した。(西田幸次:実験,議論)
Go Matsuba, Shinya Sakamoto, Yoshiko Ogino, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“Crystallization of Polyethylene Blends under Shear Flow. Effects of Crystallization Temperature and Ultrahigh Molecular Weight Component”
Macromolecules, Vol. 40, 7270-7275 (2007)
【概要】ポリエチレンの高分子量と低分子量成分の混紡物の結晶化を時間分割小角X線散乱により調べ、高分子量効果がシシケバブ生成に効く臨界濃度の温度依存性を調べた。その結果、臨界濃度の温度依存性より、シシの形成には高分子の緩和が大きく寄与していることが明らかとなった。(西田幸次:実験、議論)
Rintaro Inoue, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, Itaru Tsukushi, Jon Taylor, Simon Levett, and Barbara Gabrys
“Dynamic Anisotropy and Heterogeneity of Polystyrene Thin Films as Studied by Inelastic Neutron Scattering”
Eur. Phys. J. E, Vol. 24, 55-60 (2007)
【概要】高分子薄膜のダイナミクスを非弾性中性子散乱で調べた。その結果、20nm以下の膜厚では薄膜の運動に異方性が現れることをあらかにすると同時に、膜厚低下に従い非ガウスパラメータが減少するこことより動的不均一性の増大を明らかにした。(西田幸次:実験、議論)
Toshiji Kanaya, Go Matsuba, Yoshiko Ogino, Koji Nishida, Hirohiko M. Shimizu, Takenao Shinohara, Takayuki Oku, Junichi Suzuki, and Toshiya Otomo
“Hierarchic Structure of Shish-Kebab by Neutron Scattering in a Wide Q Range”
Macromolecules, Vol. 40, 3650-3654 (2007)
【概要】延伸結晶化によって形成した「シシケバブ構造」を中性子散乱により逆空間の広い領域にわたって調べることにより、広い空間スケールにわたる階層構造が存在することを明らかとした。(西田幸次:実験,議論)
Tsuyoshi Tsubouchi, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“Lower Critical Solution Temperature Type of Phase Separation in Aqueous Mixture of Polyelectrolytes”
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 56, 265-369 (2007)
【概要】解離基導入率の類似した異種高分子電解質混合水溶液では比較的高濃度まで相溶性を示し、その理由が分子間相互作用の主要因となる静電相互作用の等価性によることを以前に報告した。今回、静電相互作用の等価性を崩すことにより、相溶性が低下することを確認した。ところが、静電相互作用の等価性が著しく損なわれると、相図は、典型的な上部臨界完溶型(UCST型)から、下部臨界完溶型(LCST型)へ転ずるという特異な現象を見いだした。(西田幸次:研究方針策定)

好村滋行 原著論文 (2008年度)

Yuichi Hirose, Shigeyuki Komura, and Tadashi Kato
“Adsorption Dynamics in Pickering Emulsions”
Prog. Theor. Phys., Vol. 175, 81-92 (2008)
【概要】ピッカリングエマルションにおける球状粒子の吸着ダイナミクスのモデルを考察し、界面被覆率や動的表面張力の時間依存性の普遍的性質を導いた。(加藤直:実験からのアドバイス)
Yukiko Suganuma, Naohito Urakami, Rina Mawatari, Shigeyuki Komura, Kaori Nakaya-Yaegashi, and Masayuki Imai
“Lamellar to Micelle Transition of Nonionic Surfactant Assemblies Induced by Addition of Colloidal Particles”
J. Chem. Phys., Vol. 129, 134903-1-134903-10 (2008)
【概要】非イオン界面活性剤にコロイド粒子を添加することによって、ラメラからミセルに構造転移することを実験的に発見した。また、その現象の理論的なモデルを考察した。(今井正幸、八重樫香織:実験の遂行)
Suraj Chandra Sharma, Koji Tsuchiya, Kenichi Sakai, Hideki Sakai, Masahiko Abe, Shigeyuki Komura, Kazutami Sakamoto, and Reiji Miyahara
“Formation and Characterization of Microemulsions Containing Polymeric Silicone”
Langmuir, Vol.24, 7658-7662 (2008)
【概要】高分子シリコンを含むマイクロエマルションの新しい調整法を提案した。
Shigeyuki Komura and Naofumi Shimokawa
“Dynamical Brazovskii Effect”
Soft Materials, Vol. 6, 85-95 (2008)
【概要】ブラゾフスキー効果の動的理論を提唱した。ストライプ相とヘキサゴナル相について考察し、それぞれの相の非線形な振幅方程式を解析した。その結果、温度が十分に低い場合には、系は双安定であることが示された。
Naofumi Shimokawa, Shigeyuki Komura, and David Andelman
“The Phase Behavior of Mixed Lipid Membranes in Presence of the Rippled Phase”
Eur. Phys. J. E, Vol. 26, 197-204 (2008)
【概要】脂質混合膜における固液相分離を記述する現象論的なモデルを提案した。特にリップル相の出現に注目し、実験と定量的に一致する相図を求めた。
Yuka Sakuma, Masayuki Imai, Miho Yanagisawa, and Shigeyuki Komura
“Adhesion of Binary Giant Vesicles Containing Negative Spontaneous Curvature Lipids Induced by Phase Separation”
Eur. Phys. J. E, Vol. 25, 403-413 (2008)
【概要】負の自発曲率をもつ脂質を含む二成分ベシクルにおいて、相分離と粘着現象が直接的に連動していることを示した。また、ベシクルが粘着する際には、ロンボヘドラル的な構造をとることがわかった。(今井正幸:実験、好村滋行:理論)

戸田昭彦 原著論文 (2008年度)

Hideki Kondo and Akihiko Toda
“Mechanical and Thermal Properties of a Hot-melt Adhesive of Tribrock Copolymer Added with a Miscible Homopolymer”
Polymer J., Vol. 41, 74-82 (2009)
【概要】スチレン系トリブロックコポリマーを用いたホットメルト粘接着剤に,ポリフェニレンエーテル(PPE)を添加した場合の耐熱性の変化について,種々の実験手法により検討した。本コポリマーでは,擬似架橋点であるスチレンドメインのガラス転移点(Tg)が粘着剤の流動化を決定する要因となるため,スチレンドメインに相溶し、高Tgを持つPPEを添加することにより、擬似架橋点のTgが上昇する。本研究では、PPEが粘着特性にも大きな影響を与えていることを明らかにした。
Akihiko Toda, Ken Taguchi, and Hiroshi Kajioka
“Instability-Driven Branching of Lamellar Crystals in Polyethylene Spherulites”
Macromolecules, Vol. 41, 7505-7512 (2008)
【概要】前報でポリエチレンバンド球晶について,成長界面不安定性モデルによる球晶形成機構の予想を実験的に確認した。本論文では,成長界面の不安定化を引き起こしうる組成勾配場と圧力勾配場を判別することを目的として,球晶高次構造と微細構造について,分子量依存性を検討した。その結果,ポリエチレン球晶では,結晶-非晶の密度差を埋め合わせるために必要とされる,溶融体内部の流動を引き起こす負圧に由来する圧力勾配が不安定性を引き起こしていることが明らかになった。(田中晋平,谷口貴志:議論,助言)
Akihiko Toda, Ken Taguchi, Masamichi Hikosaka, and Hiroshi Kajioka
“Branching and Higher Order Structure in Banded Poly(vinylidene fluoride) Spherulites”
Polymer J., Vol. 40, 905-909 (2008)
【概要】前報で,ポリエチレンバンド球晶について確認したFingering不安定性による分岐と自発的再配向再配向に基づく球晶形成機構について,同じく同心円状の縞パターンをもつポリフッ化ビニリデン球晶について,実験的に成功裏に検証した。(田中晋平,谷口貴志:議論,助言)
Katsuya Ito, Yuki Haraguchi, Shota Hayakawa, and Akihiko Toda
“Enhanced Crystallization of Blended Poly(ethylene terephthalate) and Poly(butylene terephthalate)”
Polymer J. , Vol. 40, 992-995 (2008)
【概要】PETとPBTのブレンド物についてその結晶化挙動の熱測定,光学顕微鏡観察による研究を行った。エステル交換反応のため,溶融状態でPETとPBTは分子鎖のつなぎ替えを行う。PBTの結晶化は先行するPETの結晶化により加速されることが明らかになった。結晶化について分子レベルでの交換反応の重要性が示された。
Akihiko Toda, Mari Okamura, Ken Taguchi, Masamichi Hikosaka, and Hiroshi Kajioka
“Branching and Higher Order Structure in Banded Polyethylene Spherulites”
Macromolecules, Vol. 41, 2484-2493 (2008)
【概要】結晶性高分子材料は球晶とよばれる高次組織から構成される。球晶の形成には高分子板状微結晶の分岐・再配向が不可欠である。本論文では,Fingering不安定性により微結晶の分岐が起こり,分子鎖折り畳みに由来する内在応力により,分岐時に微結晶が再配向するというモデルを提案し,実験的に成功裏に検証した。本成果により,40年以上にわたる分岐機構に関する論争に終止符が打たれた。(田中晋平,山崎 義弘,谷口 貴志:議論,助言)

加藤 直 原著論文 (2008年度)

Sanja Bulut, Jildiz Hamit, Ulf Olsson, and Tadashi Kato
“On the Concentration-Induced Growth of Nonionic Wormlike Micelles”
Eur. Phys. J. E, Vol. 27, 261-273 (2008)
【概要】非イオン界面活性剤C12E4, C12E5, C16E6の希薄水溶液において静的・動的光散乱とNMRによる自己拡散係数測定を行い,濃度増加に伴うミセル成長則の定量的検討を行った。

折原 宏 原著論文 (2007年度)

Masaaki Sugiyama, Takao Mitsui, Takashi Sato, Yoshinari Akai, Yuji Soejima, Hiroshi Orihara, Yang-Ho Na, Keiji Itoh, Kazuhiro Mori, and Toshiharu Fukunaga
“Structural Analysis of Polyelectrolyte Film Absorbing Metal Ion by SAXS Utilizing with X-ray Anomalous Dispersion Effect”
J. Phys. Chem. B, Vol. 111, 8663-8667 (2007)
【概要】X線異常散乱を用いてpolyelectrolyteの構造を調べた

野呂篤史 原著論文 (2008年度)

Atsushi Noro, Akinori Tamura, Sou Wakao, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Stoichiometric Effects on Nanostructures of Block- and Graft-Type Supramacromolecules via Acid-Base Complexation”
Macromolecules, Vol. 41, 9277-9283 (2008)
【概要】次の3種のポリマーを合成して混合し、酸―塩基間のイオン性相互作用を利用した高分子からなる複合超分子を構築した。(1)末端にスルホン酸基を1ユニットのみ持つポリスチレン(M=19k)、(2)ポリスチレンとポリスチレンスルホン酸(重合度13)のブロック共重合体(M=23k)、(3)末端にアミノ基を一つ持つポリイソプレン(M=17k)。酸/塩基の「化学量論比」がマクロ相分離するもしくはナノ祖分離するかの決定因子であることを明らかにした。

川口大輔 原著論文 (2008年度)

川口大輔,高野敦志,松下裕秀,田中敬二,長村利彦,鳥飼直也
“臨界絡み合い分子量を超える長さを有する環状ポリスチレンの積層膜界面における相互拡散”
日本レオロジー学会誌, Vol. 36, 113-115 (2008)
【概要】分子量が50k程度の環状ポリスチレン同士ならびに線状ポリスチレン同士の相互拡散を中性子反射率測定および動的二次イオン質量分析測定により評価した。熱処理時間が十分に長いときには、環状PSの拡散係数が線状PSのそれと比較して大きかった。Rouseモデルに基づく拡散係数の分子量依存性と実験結果との比較により、50kの環状PS鎖はRouse鎖に近い振舞いをすることが明らかとなった。(田中敬二:動的二次イオン質量分析測定および解析のサポート)

松下裕秀 原著論文 (2008年度)

Atsushi Noro, Akinori Tamura, Sou Wakao, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Stoichiometric Effects on Nanostructures of Block- and Graft-Type Supramacromolecules via Acid-Base Complexation”
Macromolecules, Vol. 41, 9277-9283 (2008)
【概要】次の3種のポリマーを合成して混合し、酸―塩基間のイオン性相互作用を利用した高分子からなる複合超分子を構築した。(1)末端にスルホン酸基を1ユニットのみ持つポリスチレン(M=19k)、(2)ポリスチレンとポリスチレンスルホン酸(重合度13)のブロック共重合体(M=23k)、(3)末端にアミノ基を一つ持つポリイソプレン(M=17k)。酸/塩基の「化学量論比」がマクロ相分離するもしくはナノ祖分離するかの決定因子であることを明らかにした。
Katarzyna Dobrosielska, Sou Wakao, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Nanophase-Separated Structures of AB block Copolymer/C Homopolymer Blends with Complimentary Hydrogen Bonding Interaction”
Macromolecules, Vol. 41, 7695-7698 (2008)
【概要】ポリスチレン(S), ポリ(2-ビニルピリジン)(P) から構成されるSP二元ブロック共重合体(S:P=8:2、M=120k)と分子量14kのポリ4-ヒドロキシスチレン(H)を溶液状態で混合させ、溶媒キャストフィルムの構造を観察し、SP/P (M=8k)ブレンドと比較した。SP/PブレンドではPホモポリマーをPブロックの2倍以上ブレンドするとマクロ相分離現象を起こすが、SP/HではP:H比で8までは容易にナノ相分離構造にHが溶解しモルフォロジー転移することが明らかとなった。
Kenichi Hayashida, Atsushi Takano, Tomonari Dotera, and Yushu Matsushita
“Giant Zinc-Blende Structures Formed by ABC Star-Shaped Terpolymers”
Macromolecules, Vol. 41, 6269-6271 (2008)
【概要】ポリイソプレン(I), ポリスチレン(S), ポリ(2-ビニルピリジン)(P) から構成されるI1.0S2.3P0.8の組成を持つ星型共重合体のバルク構造を観察した。球状のI相とP相がSのマトリックス中に交互にならび、ZnS 型の3次元ネットワーク構造を形成していることを突き止めた。これは3成分の中でIとPの反発力が一番大きいために形成されたと考えられる。
Atsushi Noro, Yushu Matsushita, and Tim Lodge
“Thermoreversible Supramacromolecular Ion Gels via Hydrogen Bonding”
Macromolecules, Vol. 41, 5839-5844 (2008)
【概要】難揮発、難燃、熱安定なイオン液体中に,ポリ(2ビニルピリジン)-ポリ(アクリル酸エチル)-ポリ(2ビニルピリジン)ABAトリブロック共重合体とポリ(4ヒドロキシスチレン)を溶解することで,高分子からなる熱可逆性超分子イオンゲルを調製した。さらに超分子イオンゲルの熱可逆特性と水素結合の関係について議論した。
Jiro Suzuki, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Topological Effect in Ring Polymers Investigated with Monte Carlo Simulation”
J. Chem. Phys., Vol. 129, 034903-034903 (2008)
【概要】モンテカルロ法を用いてバルク中の環状高分子の回転半径の分子量依存性を調べた。分子量の指数νは分子量に依存して漸減し、分子量の増大とともに従来から予測されていた0.4よりも小さくなって、その極限値は1/3になることを示した。この予測は、近年得られているポリスチレンに関する実験結果を良く説明するものである。

佐野雅己 原著論文 (2008年度)

Yusuke T. Maeda, Junya Inose, Miki Y. Matsuo, Suguru Iwaya, and Masaki Sano
“Ordered Patterns of Cell Shape and Orientational Correlation during Spontaneous Cell Migration”
PLoS ONE, Vol. 3(11), e3734-1 – e3734-14 (2008)
【概要】細胞運動はアクティブに自律運動するソフトマターとして興味深い現象である。この論文では一見ランダムに見えるアメーバ運動において膜の形態変化に着目すると振動、回転、直進などの規則的なパターンが見出されることを実験的に示すと共に、規則性を生じる聞こうとしてアクチンやミオシンの局在、極性発現の分子機構を調べた。(太田隆夫:細胞運動のメカニズムと数理モデルについて討論)
Takaaki Ishii, Yoshihiro Murayama, Atsuto Katano, Kosuke Maki, Kunihiro Kuwajima, and Masaki Sano
“Probing Force-induced Unfolding Intermediates of a Single Staphylococcal Nuclease Molecule and the Effect of Ligand Binding”
Biochemical and Biophysical Research Communications, Vol. 73, 1016-1022 (2008)
【概要】単一分子タンパク質(SNase)をAFMを用いて伸張したときの力学応答を測定した。1分子で中間構造に対応する複数のピークが観測されたこと、リガンドを結合した場合にその力学応答が大きく変化することを初めて示した。
Shoichi Toyabe and Masaki Sano
“Evaluating Energy Dissipation of a Brownian Particle in a Viscoelastic Fluid”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 041403-1 – 041403-6 (2008)
【概要】一般化ランジュバン方程式で記述される非平衡系における拡張された揺動応答関係式を高分子溶液中で粘性に記憶効果がある場合のコロイド粒子を用いて実験的に初めて検証し、小さな系においてエネルギー散逸率が測定可能であることを示した。(原田崇弘:理論に関する討論、太田隆夫:理論に関する討論)

下村武史 原著論文 (2008年度)

Sadaki Samitsu, Takeshi Shimomura, Seiji Heike, Tomihiro Hashizume, and Kohzo Ito
“Effective Production of Poly (3-alkylthiophene) Nanofibers by means of Whisker Method using Anisole Solvent: Structural, Optical, and Electrical Properties”
Macromolecules, Vol. 41, 8000-8010 (2008)
【概要】ポリチオフェンナノファイバーのアルキル鎖長と構造および電気伝導の関係について調査した。擬1次元的な可変長ホッピング伝導を示し,それはファイバー1本内における不均一ポテンシャルの影響であることが示唆された。(伊藤耕三:研究実施に関する全般的な支援と助言、酒井康博:研究に関する助言)
Ken-ichi Yoshida, Yasuyuki Masuda, Yasuhiro Sakai, and Takeshi Shimomura
“Adsorption Behavior of Coumarin onto a Concaved Substrate in Water under an Electric Field”
J. Electrochem. Soc., Vol. 56, D1-D4 (2008)
【概要】電場下で凹凸表面における分子の吸着挙動をin situに調査した。従来提案されている拡散制限効果に加えて,凸部への電解集中が分子の不均一吸着を促進していることが明らかとなった。(酒井康博:SPM測定に協力、伊藤耕三:一部の実験における実験環境の提供)
Sadaki Samitsu, Takeshi Shimomura, and Kohzo Ito
“Nanofiber Preparation by Whisker Method using Solvent-soluble Conducting Polymers”
Thin Solid Films, Vol. 516, 2478-2486 (2008)
【概要】様々なポリチオフェン系導電性高分子におけるナノファイバー形成の有無とナノファイバーの電気伝導性を調査した。ドーピングを施し形成したナノファイバーの伝導を測定したところ1次元の可変長ホッピングで説明することができた。(伊藤耕三:研究実施における全般的な支援・助言、酒井康博:研究における助言)

瀬戸秀紀 原著論文 (2008年度)

Koichiro Sadakane, Hiroyuki Kitahata, Hideki Seto, and Kenichi Yoshikawa
“Rhythmic Oscillation and Dynamic Instability of Micrometer-sized Phase-separation under Continuous Photon-flux by a Focused Laser”
Phys. Rev. E, Vol. 78, 046214-1 – 046214-4 (2008)
【概要】水と3MPの混合溶液に集光レーザーを当てて、一相領域でも相分離を起こすことを示した。そして臨界組成か臨界組成から離れているかによって、相分離領域の時空間構造に違いが出ることを示した。(市川正敏:実験装置のセットアップで支援を受けた。)
Michihiro Nagao and Hideki Seto
“Concentration Dependence of Shape and Structure Fluctuations of Droplet Microemulsions Investigated by Neutron Spin Echo Spectroscopy”
Phys. Rev. E, Vol. 78, 011507-1 – 011507-10 (2008)
【概要】中性子コントラスト変化を応用した「相対中間相関関数法」を提案し、形状揺らぎと構造揺らぎを分離できることを示した。
( Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology Vol. 18, Issue 6 (2008).と Virtual Journal of Biological Physics Research Vol. 16, Issue 3 (2008).で紹介された。)
Makiko Negishi, Hideki Seto, Masahiko Hase, and Kenichi Yoshikawa
“How Does the Mobility of Phospholipid Molecules at a Water/Oil Interface Reflect the Viscosity of the Surronding Oil?”
Langmuir, Vol. 24, 8431-8434 (2008)
【概要】FRAP法を用いて水と油の間に展開するリン脂質膜内のリン脂質分子の拡散係数を測定し、油の粘性係数に依存して変化することを示した。
Hideki Seto, Norifumi L. Yamada, Michihiro Nagao, Mafumi Hishida, and Takayoshi Takeda
“Bending Modulus of Lipid Bilayers in Liquid-crystalline Phase Including Anomalous Swelling Regime Estimated by NSE Experiments”
Eur. Phys. J. E, Vol. 26, 217-223 (2008)
【概要】リン脂質の主転移点直上で見られる異常膨潤の原因を調べるため中性子スピンエコー実験を行った。その結果、これまでの実験結果や理論に反して膨潤に応じて膜が硬くなることが分かった。
Mafumi Hishida, Hideki Seto, Norifumi L. Yamada, and Kenichi Yoshikawa
“Hydration Process of Multi-stacked Phospholipid Bilayers to form Giant Vesicles”
Chem. Phys. Lett., Vol. 455, 297-302 (2008)
【概要】巨大ベシクルを作成する方法として静置水和法が良く用いられているが、リン脂質乾燥膜の水和の過程をX線小角散乱により調べることにより、多層膜から単層膜が剥がれる要因を明らかにした。(好村滋行:理論的な面についての議論)

太田隆夫 原著論文 (2008年度)

Y. Tonosaki, H. Tokuda, V. S. Zykov, and T. Ohta
“Symmmetrically Space-shifted Feedback Control of Nonlinear Dissipative Waves”
Europhysics Letters, Vol.83, 50011-1 – 50011-6 (2008)
【概要】化学反応を伴う相分離系での伝搬する非線形散逸波に空間シフトした濃度分布をフィードバックしたときの波のダイナミクスを数値シミュレーションで調べ、その現象を位相ダイナミクスで解明した。
Takao Ohta and Takahiro Ohkuma
“Fluctuations and Response in Non-Equilibrium Steady State”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 77, 074004-1 – 074004-5 (2008)
【概要】非平衡定常系の揺らぎの性質は、揺らぎの確率流を使って統合的に表現できることを示した。特に、揺らぎの相関関数の時間に関して奇関数部分と確率流の一般的関係を導出した。(細胞の運動に関する佐野雅己氏の実験と関係があり、佐野さんと研究討論を行っている。)
Takahiro Sakaue and Takao Ohta
“Probing Nonequilibrium Fluctuations through Linear Response”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 050102-1 – 050102-4 (2008)
【概要】非平衡定常系のまわりの揺らぎの性質を調べ、熱平衡系近傍での熱ゆらぎとの違いを明確にするために観測すべき量を提案した。

佐野雅己 原著論文 (2007年度)

H. Delanoë-Ayari, S. Iwaya, Y. T. Maeda, J. Inose, C. Rivière, M. Sano, and J.-P. Rieu
“Changes in the Magnitude and Distribution of Forces at Different Dictyostelium Developmental Stages”
Cell Motility and the Cytoskeleton, Vol.65, 314-331 (2008)
【概要】単一細胞が運動する際に発生する力と細胞膜・基質接着面内での応力の分布のダイナミクスをトラクションマイクロスコープ装置を開発して測定した実験。運動のモードや方向、細胞内ミオシンの局在などによって応力分布が局在したり、振動的に変化することが確かめられた。(太田隆夫:実験結果に関して議論)
Hong-Ren Jiang and Masaki Sano
“Stretching Single Molecular DNA by Temperature Gradient”
Appl. Phys. Lett., Vol. 91, 154104-1 – 154104-4 (2007)
【概要】温度勾配によりDNA一分子が引き伸ばされることを実験で初めて示し、力の大きさを評価した。

西田幸次 原著論文 (2008年度)

Koji Nishida, Hiroki Ogawa, Go Matsuba, Takashi Konishi, and Toshiji Kanaya
“A High-Resolution Small-Angle Light Scattering Instrument for Soft Matter Studies”
J. Appl. Cryst., Vol.41, 723-728 (2008)
【概要】ソフトマターの研究に適した高分解能、広散乱ベクトルレンジ、広ダイナミックレンジを備えた小角光散乱装置を開発した。ソフトマターの研究での有用性を実証すべく、異種高分子電解質混合溶液の相分離過程ならびに高分子ブレンド薄膜の相分離過程の観察例も示した。(西田幸次:装置設計・製作・実験遂行、金谷利治:議論・観察例提案)

奥村 剛 原著論文 (2007年度)

Nao Sato and Ko Okumura
“Nematic Transitions inside a Film on Substrates with Stripe Patterns of Graded Homeotropic Anchoring”
Chem. Phys. Lett., Vol. 453, 274-278 (2008)
【概要】液晶薄膜の相転移について議論した。ストライプ状の配向性に関するテクスチャーがついた基板上の液晶薄膜のネマティック転移について、シンプルな解析理論を展開し、その理論が現代的興味あるスケールで有効なことを数値計算によって検証した。
Ayako Eri and Ko Okumura
“Lifetime of a Two-dimensional Air Bubble”
Phys. Rev. E (Rapid Communications), Vol. 76, 060601-1 – 060601-4 (2007)
【概要】2次元的なバブル(気・液界面にできた空気の泡)の寿命(バブルを囲む液体薄膜の厚み減少法則)を実験と理論の両面から明らかにした。(Yaegashi-Nakaya and M. Imai:溶液の粘性測定に関するアドバイス、Science Newsより取材)
Nao Sato and Ko Okumura
“An Inversion Method Based on the Legendre Transformation Applied to Discontinuous Phase Transitions”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 114008-1 – 114008-5 (2007)
【概要】液晶相転移の古典理論、マイヤー・ザウペ理論に、インバージョン方法でゆらぎの効果を取り込むと一次相転移が消失することを示した。
Satoko Nakagawa and Ko Okumura
“Crack-tip Stress Concentration and Mesh Size in Networks”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 114801-1 – 114801-4 (2007)
【概要】線形ネットワーク構造における応力集中がメッシュサイズとどのような関係にあるかをシミュレーションとスケーリング理論から明らかにした。
Chieko Ishino, Mathilde Reyssat, Etienne Reyssat, Ko Okumura, and David Quere
“Wicking in a Forest of Micro-pillars”
Europhys. Lett., Vol. 79, 560050-1 – 560050-5 (2007)
【概要】テクスチャー表面に液体が浸透する速度法則(Washburn則)のテクスチャーの幾何学形状への依存性を明らかにした。
Kyoko Kawai and Ko Okumura
“Single Molecular Statistics of an Optically Tweezed Polymer: a Theoretical Consideration”
Chem. Phys. Lett., Vol. 439, 369-373 (2007)
【概要】光学ピンセットで両端を固定した高分子鎖の一分子統計について理論的に考察した。

小貫 明 原著論文 (2007年度)

Akira Onuki
“Thermoacoustic Effects in Supercritical Fluids near the Critical Point: Resonance, Piston Effect, and Acoustic Emission and Reflection”
Phys. Rev. E, Vol. 76, 061126-1 – 061126-15 (2007)
【概要】圧縮性の高い超臨界流体の音波と熱運動の一般論
Toshiyuki Hamanaka and Akira Onuki
“Heterogeneous Dynamics in Polycrystal and Glass in a Binary Mixture with Changing Size Dispersity and Composition”
Phys. Rev. E, Vol. 75, 041503-1 – 041503-8 (2007)
【概要】系の秩序度を変数とした、結晶相からガラス相、もしくは液体相への遷移の統一的な議論である。瞬間的な乱れ変数分布と、長時間での粒子の変位の相関を調べた。

八尾 誠 原著論文 (2007年度)

Yoshinori Ohmasa, Shin Takahashi, Kensuke Fujii, and Makoto Yao
“Critical Point Dewetting: Competition between the Gravity and the Dispersion Force”
J. Phys.: Conference Series, Vol. 98, 062026-1 – 062026-4 (2008)
【概要】液体-液体、あるいは液体-気体臨界点近傍では、濡れが必然的に起こるという「Cahnの予言」にも拘らず、液体と基板との長距離力や重力があれば、逆の現象、即ち脱濡れが起こることを手短に説明している。
Yoshinori Ohmasa, Kensuke Fujii, Taiki Hoshino, and Makoto Yao
“Meso-scale Fluctuations in Liquid Chalcogens near the Metal-Nonmetal Transition”
J. Phys.: Conference Series, Vol. 98, 012009-1 – 012009-4 (2008)
【概要】液体半導体が金属に転移する領域では、ナノ秒時間スケールの遅い緩和現象が起こる。本論文では、中性子小角散乱および中性子スピンエコー実験により、この現象の解明を目指している。(瀬戸秀紀氏から、中性子スピンエコー実験を遂行するに当たり、種々の指導を受けた。)
Makoto Yao and Yoshinori Ohmasa
“Study of Liquid Metals as a Basis for Nanoscience”
J. Phys.: Condens. Matter , Vol. 20, 114101-1 – 114101-6 (2008)
【概要】伝統的な液体金属の研究は、原子レベルの微視的構造とそれを反映した電子的性質に主眼がおかれていたが、ナノスケールのその視野を広げることにより、非平衡現象にまで発展させることができる。濡れ現象や液体半導体のp-n接合(世界初)などを例に取り、具体的に示した。(小貫明は、親水性ー疎水性の二相分離液体に、極性および非極性の不純物を添加した系について界面ダイナミクスの理論を展開している。本論文では、これと全く同様の図式が、液体半導体のp-n接合において成り立つことを指摘している。)

木村康之 原著論文 (2008年度)

Kosuke Kita, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Self-assembly of Polymer Droplets in a Nematic Liquid Crystal at Phase Separation”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 041702-1-041702-4 (2008)
【概要】ネマチック液晶-高分子混合系(液晶リッチな系)の相分離パターンを観察した。この相分離過程では等方性流体の場合と異なり、高分子液滴の成長に伴い形成される粒子-欠陥対の形態転移とそれに伴う液滴間の相互作用の変化が起こる。このため、さまざまなパスウェーにより複雑な構造形成がおこることが明らかとなった。
(市川正敏:結果の議論)

好村滋行 原著論文 (2007年度)

Kohtaro Yamada and Shigeyuki Komura
“Dynamics of Order-Order Phase Separation”
J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 20, 155107-1 – 155107-10 (2008)
【概要】秩序・秩序相分離のダイナミクスを計算機シミュレーションと解析的方法で調べた。その結果、ミクロ相分離がまず最初に起こり、その後、ミクロ相分離が進行することが分かった。また、共存するストライプ相とヘキサゴナル相の間にはエピタキシャルな関係が存在することがわかった。さらに、界面の自由エネルギーを解析的に計算した。(山田耕太郎氏:計算の実行と解析)
Yoshimune Nonomura and Shigeyuki Komura
“Surface Activity of Solid Particles with Extremely Rough Surfaces”
J. Colloid and Int. Sci., Vol. 317, 501-506 (2008)
【概要】乱雑な表面をもつ様々な粒子の、液液界面への吸着挙動を理論的に解析した。
C.-Y. David Lu, Peilong Chen, Yoko Ishii, Shigeyuki Komura, and Tadashi Kato
“Non-Linear Rheology of Lamellar Liquid Crystals”
Eur. Phys. J. E, Vol. 18, 343-358 (2008)
【概要】ラメラ液晶の非線形レオロジーを理論的に予測し、それを実験的に検証した。定常的なずり流動下では欠陥の生成消滅が重要な役割を果たすことを示した。このような散逸のメカニズムは、物質に依らず普遍的に見られるをことを予測した。(加藤直:実験的なサポート)
Shigeyuki Komura
“Mesoscale Structures in Microemulsions”
J. Phys.: Condens. Matter, Vol. 19, 463101-1 – 463101-30 (2007)
【概要】マイクロエマルションにおけるメソ構造形成の理論および実験をレビューした。特に現象論の歴史に重点を置いて記述した。また、ダイナミクスやマイクロエマルションの最新の話題も取り上げた。
Yuichi Hirose, Shigeyuki Komura, and Yoshimune Nonomura
“Adsorption of Janus Particles to Curved Interfaces”
J. Chem. Phys., Vol. 127, 054707-1 – 054707-5 (2007)
【概要】球状のヤヌス粒子が液液界面に吸着する際の平衡の接触角を求めた。とくに、界面の曲率の効果を調べた。その結果、ある条件が満たさせれると、界面の自発曲率が生じることがわかった。

中谷(八重樫)香織 原著論文 (2008年度)

Kaori Nakaya-Yaegashi, Laurence Ramos, Herve Tabuteau, and Christian Ligoure
“Linear Viscoelasticity of Entangled Wormlike Micelles Bridged by Telechelic Polymers : An Experimental Model for a Double Transient Network”
J. Rheo., Vol. 52, 359-377 (2008)
【概要】それぞれ単一緩和過程を有するネットワークを形成するひも状ミセル(Wormlike Micelle; WM)とテレケリックコポリマーとを複合させることで、隣接するWM間がテレケリックコポリマーによりtransientに架橋されたdouble transient networkをデザインした。実験よりそのダイナミクスはWM自身の絡み合いの緩和とWM上をcross-linkingの場としたテレケリックコポリマーの緩和とがハイブリッドしたMaxwell溶液として記述できることが明らかとなった。(今井正幸:研究推進)

戸田昭彦 原著論文 (2007年度)

Hiroshi Kajioka, Masamichi Hikosaka, Ken Taguchi, and Akihiko Toda
“Branching and Re-orientation of Lamellar Crystals in Non-Banded Poly(butene-1) Spherulites”
Polymer, Vol. 49, 1685-1692 (2008)
【概要】折りたたみ鎖板状微結晶の分岐と再配向による,高分子球晶の形成機構を明らかにした。ポリブテン-1非バンド球晶について,成長界面不安定性が分岐の主因であること,分岐時の再配向がランダムな向きに起こり,非バンド球晶の高次組織の相関が決定されることを明らかにした。(田中晋平,谷口貴志:議論,助言)
Akihiko Toda, Isao Kojima, and Masamichi Hikosaka
“Melting Kinetics of Polymer Crystals with an Entropic Barrier”
Macromolecules, Vol. 41, 120-127 (2008)
【概要】ポリエチレンとポリフッ化ビニリデン結晶の融解キネティクスの実験的研究(熱測定,顕微鏡測定)を行った。融解速度は過加熱度に対して非線形に依存することが確認された。この依存性は融解キネティクスにおける活性化過程の存在を意味している。折りたたみ鎖結晶におけるエントロピー障壁モデルに基づくモンテカルロ法での数値計算により,非線形依存性が再現できることが確認された。

奥薗 透 原著論文 (2007年度)

Tohru Okuzono and Masao Doi
“Effects of Elasticity on Drying Processes of Polymer Solutions”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 030501-1 – 030501-4 (2008)
【概要】基板上の高分子溶液乾燥過程のダイナミクスについて二流体モデルに基づいて考察した。特に、自由表面でのスキン形成に伴う弾性効果により、協同拡散係数が増大すると同時に蒸発速度が急激に減少することを示した。
(土井正男:理論に関するディスカッションと全体のまとめ)

木村康之 原著論文 (2007年度)

Kenji Takahashi, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Force between Colloidal Particles in a Nematic Liquid Crystal Studied by Optical Tweezers”
Phys. Rev. E, Vol. 77, 020703(R)-1 – 020703(R)-4 (2008)
【概要】光ピンセットを用いてネマチック液晶中のコロイド粒子間相互作用をさまざま欠陥配置で直接測定した。得られた力-距離曲線は福田らが理論的に得たものと良い一致を見せた。
(市川正敏:光ピンセットを用いた力測定、福田順一:考察および議論に協力していただいた)
Kenji Takahashi, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Direct Measurement of Force between Colloidal Particles in Nematic Liquid Crystal”
Journal of Physics: Condensed Matter, Vol. 20, 075106-1 – 075106-5 (2008)
【概要】ネマチック液晶中のコロイド粒子間力を、free release法およびoptical tweezing法の2つを用いて測定した。近距離では流体力学的相互作用のために両者の結果は大きく異なることが明らかとなった。また、光ピンセット法で粒子の速度を変化させることで流体力学的相互作用を定量的に評価した。(市川正敏:光ピンセットを用いた粒子間力の測定、福田順一:理論的考察および議論)
Kenji Takahashi, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Direct Measurement of Interaction between Colloidal Particles in Nematic Liquid Crystals”
Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 475, 183-192 (2008)
【概要】ネマチック液晶中に分散したコロイド粒子間に働く弾性起源の長距離力を2つの実験方法で測定し、その結果を静電アナロジーに基づく理論結果と比較した。(市川正敏:光ピンセットを用いた粒子間力の測定)
Yasuyuki Kimura and Daisuke Mizuno
“Microrheology of a Swollen Lyotropic Lamellar Phase”
Molecular Crystals and Liquid Crystals, Vol. 478, 3-13 (2007)
【概要】リオトロピックラメラ中に膜間隔より小さな荷電コロイド粒子を分散し、その運動を能動的(光ピンセットに取よる強制運動)および受動的方法(粒子の軌跡の観察)を用いて観測した。
Koji Tanaka, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Nonlinear Dielectric Spectroscopy of MHPOBC”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 477, 195-204 (2007)
【概要】MHPOBC液晶の各相の性質を非線形誘電スペクトロスコピーで明らかにした。
Kazuma Tsutsumi, Koji Tanaka, Masatoshi Ichikawa, and Yasuyuki Kimura
“Nonlinear Dielectric Study of Critical Behavior Near Isotropic-Nematic Phase Transition”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 477, 77-85 (2007)
【概要】N-I相転移付近での臨界挙動を非線形誘電測定によって明らかにした。

氏家誠司 原著論文 (2007年度)

Seiji Ujiie, Yutaka Yano, and Akira Mori
“Thermal Properties of Ionic Liquid Crystalline Copolymers and their Nonionic Family”
Mol. Cryst. Liq. Cryst., Vol. 470, 101-105 (2007)
【概要】イオン骨格を有する高分子液晶とその非イオン化構造をもつ高分子液晶を合成し,それらの熱的性質および配向特性について調べた.
Gui-Xiang Sun, Chiaki Kakei, Etsuo Kume, Toshihide Hatsui, Seiji Ujiie, and Akira Mori
“Mesomorphic Properties of Troponoid Esters and Amides with Cholest-5-ene-3β-carboxylic Acid Moiety”
Liquid Crystals, Vol. 34, 927-934 (2007)
【概要】コレステリル基を有するトロポノイド型のエステル系およびアミド系液晶化合物を合成し,その液晶挙動について調べた.
Masaki Shimizu, Masanori Nata, Kenji Mochida, Tamejiro Hiyama, Seiji Ujiie, Masafumi Yoshio, and Takashi Kato
“1-Alkyl-2,3,5,6,7,8-hexasilabicyclo[2.2.2]octanes: Unconventional Class of Mesomorphic Columnar Compounds”
Angewandte Chemie International Edition, Vol. 46, 3055-3058 (2007)
【概要】かご型構造を有する新しいシラン系液晶化合物を合成し,それらの熱的性質および配向構造について調べた.

氏家誠司 原著論文 (2006年度)

Takeshi Yoshimi and Seiji Ujiie
“Self-Assembly and Liquid Crystalline Properties of Ionic Polymers and Their Nonionic Family”
Macromolecular Symposia, Vol. 242, 290-294 (2006)
【概要】イオン性高分子液晶とその非イオン化構造体を合成し,その自己組織化能および液晶挙動について調べた。
Seiji Ujiie
“Thermal Properties and Orientational Behavior of Ionic Liquid Crystalline Polymers with Polyammonium Backbone”
Liq. Cryst. Appl., Vol. 10, 130-137 (2006)
【概要】ポリアンモニウム骨格をもつ高分子液晶を合成し,それらの相転移挙動および配向構造について調べた。また,イオン導入の液晶形成への影響を調べた。イオン導入率が30%以上の場合にイオン導入の効果が顕著に発現することがわかった。(折原 宏:液晶材料の物理的性質について議論した)
Masakazu Fujiwara, Katsuhiko Satoh, Shoichi Kondo, and Seiji Ujiie
“Liquid Crystalline Properties and Molecular Packing of Semifluorinated n-Alkanes F(CF2)10(CH2)mH”
Macromolecules, Vol. 39, 5836-5842 (2006)
【概要】ブロック構造をもつフッ素置換されたアルカンを合成し,それらの熱的性質と液晶性について調べた.
Seiji Ujiie, Hiroyuki Furukawa, Takenori Kojo, and Kazuyoshi Iimura
“Electric-Field-Induced Transitions of Liquid Crystalline Comb-Shaped Polymers”
Trans. Mater. Res. Soc. Jpn, Vol. 30, 373-376 (2006)
【概要】ブロック構造をもつフッ素置換されたアルカンを合成し,それらの熱的性質と液晶性について調べた.
Seiji Ujiie, Hiroyuki Furukawa, Yumi Yano, and Akira Mori
“Oriented Glass States Formed by Ionic Liquid-liquid Crystals”
Thin Solid Films, Vol. 509, 185-188 (2006)
【概要】イオン性液晶を合成し,それらの熱的性質および配向挙動について調べた。イオン性液晶は,熱的に安定なスメクチック相を形成した。また,イオン基の基板への配向吸着によって,自発的に垂直配向を形成した。さらに,低分子量であっても明瞭なガラス転移を示し,液晶ガラスを形成した。(折原宏:イオン性液晶の特異的配向挙動について議論した。)

羅 亮皓 原著論文 (2007年度)

Masaaki Sugiyama,Takao Mitsui, Takashi Sato,Yoshinari Akai, Yuji Soejima, Hiroshi Orihara,Yang-Ho Na,Keiji Itoh, Kazuhiro Mori, and Toshiharu Fukunaga
“Structural Analysis of Polyelectrolyte Film Absorbing Metal Ion by SAXS Utilizing with X-ray Anomalous Dispersion Effect”
Phys. Chem. B, Vol. 111, 8663-8667 (2007)
【概要】NafionフィルムをX線異常散乱効果を用いた小角X線散乱法で調べ、添加した銅イオンの位置からNafionの階層構造を明らかにした。その銅イオンは主に親水性ドメインに存在した。

川口大輔 原著論文 (2007年度)

Daisuke Kawaguchi, Masayuki Ohya, Naoya Torikai, Atsushi Takano, and Yushu Matsushita
“Temperature Dependence of Surface Segregation in Miscible Polymer Blend of Poly(4-trimethylsilylstyrene)/Polyisoprene”
Polym. J., Vol. 39, 1274-1280 (2007)
【概要】下限臨界相溶温度(LCST)型の相図を持つポリ(4-トリメチルシリルスチレン)とポリイソプレン混合物の薄膜状態における相挙動を中性子反射率測定により検討した。バルクのLCST以下の温度でさえも、一成分の表面偏析により薄膜中の濃度揺らぎは著しく大きいことを明らかにした。(川口:中性子反射率測定とデータ解析、高野:試料の合成)

多辺由佳 原著論文 (2007年度)

Go Watanabe and Yuka Tabe
“Tilted and Non-tilted Liquid Crystalline Langmuir Monolayers: Analogy to Bulk Smectic Phases”
J. Phys. Soc. Jpn, Vol. 76, 094602-1 – 094602-3 (2007)
【概要】ラングミュア膜の構造観察により、3次元での液晶相と構造が常に同温で一致することを見出し、分子動力学計算の結果でも同じ傾向を確認した。

金谷利治 原著論文 (2006年度)

Toshiji Kanaya, Yoshiyuki Takayama, Yoshiko Ogino, Go Matsuba, and Koji Nishida
“Precursor of Primary Nucleation in Isotactic Polystyrene Induced by Shear Flow”
Lect. Notes Phys., Vol. 714, 87-96 (2007)
【概要】アイソタクチックポリスチレンに対する剪断流動により生ずる、融点付近での配向構造を偏光解消光散乱および偏光顕微鏡により観察した。この配向構造が流動場下の結晶化における前駆構造であると考えられる。(西田幸次:議論)
Tsukasa Miyazaki, Rintaro Inoue, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“X-ray Reflectivity Studies on Glass Transition of Free Standing Polystyrene Thin Films”
Eur. Phys. J. ST, Vol. 141, 203-206 (2007)
【概要】自立高分子薄膜の厚みをX線反射率法で温度の関数として求め、ガラス転移温度を決定した。その結果、自立薄膜では、基板上の薄膜に比べ、非常大きなガラス転移温度の低下が認められた。(西田幸次:実験、議論)

西田幸次 原著論文 (2007年度)

Nobuaki Takahashi, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, and Keisuke Kaji
“Gelation-Induced Phase Separation of Poly(vinyl alcohol) in Mixed Solvents of Dimethyl Sulfoxide and Water”
Macromolecules, Vol. 40, 8750-8755 (2007)
【概要】相分離とゲル化が競合する系において、定温下でゲル化により相分離点がシフトすることにより実効的な過冷却度が上昇する現象を光散乱により解明した。(金谷利治:研究方針策定)
Toshiji Kanaya, Go Matsuba, Yoshiko Ogino, Koji Nishida, Hirohiko M. Shimizu, Takenao Shinohara, Takayuki Oku, Junichi Suzuki, and Toshiya Otomo
“Hierarchic Structure of Shish-Kebab by Neutron Scattering in a Wide Q Range”
Macromolecules, Vol. 40, 3650-3654 (2007)
【概要】延伸結晶化によって形成した「シシケバブ構造」を中性子散乱により逆空間の広い領域にわたって調べることにより、広い空間スケールにわたる階層構造が存在することを明らかとした。(金谷利治:研究方針策定)
Tsuyoshi Tsubouchi, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“Lower Critical Solution Temperature Type of Phase Separation in Aqueous Mixture of Polyelectrolytes”
Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, Vol. 56, 265-269 (2007)
【概要】解離基導入率の類似した異種高分子電解質混合水溶液では比較的高濃度まで相溶性を示し、その理由が分子間相互作用の主要因となる静電相互作用の等価性によることを以前に報告した。今回、静電相互作用の等価性を崩すことにより、相溶性が低下することを確認した。ところが、静電相互作用の等価性が著しく損なわれると、相図は、典型的な上部臨界完溶型(UCST型)から、下部臨界完溶型(LCST型)へ転ずるという特異な現象を見いだした。(金谷利治:議論)

西田幸次 原著論文 (2006年度)

Toshiji Kanaya, Yoshiyuki Takayama, Yoshiko Ogino, Go Matsuba, and Koji Nishida
“Precursor of Primary Nucleation in Isotactic Polystyrene Induced by Shear Flow”
Lect. Notes Phys. , Vol. 714, 87-96 (2007)
【概要】剪断流動場下におけるアイソタクチックポリスチレンの構造形成を偏光解消光散乱法および偏光顕微鏡法を用いて研究した。その結果、剪断流動を与えることにより、試料の事実上の融点よりも高い温度領域においても、マイクロメートルオーダーの非等方的な配向構造が存在し得ることが見いだされた。(西田幸次:光散乱装置開発、実験)
Nobuaki Takahashi, Toshiji Kanaya, Koji Nishida, Yoshiaki Takahashi, and Masatoshi Arai
“Rheo-SANS Study on Gelation of Poly(vinyl alcohol)”
Physica B, Vol. 385-386, 810-813 (2006)
【概要】剪断流動がポリビニルアルコール溶液のゲル化に与える影響を中性子小角散乱法用いて研究した。その結果、一定値以下の剪断速度は、高分子鎖の配向結晶化をとおしてゲル化を加速するが、一定値以上の剪断速度は、ゲル化を阻害することが見いだされた。(西田幸次:実験)
Yoshiko Ogino, Hajime Fukushima, Nobuaki Takahashi, Go Matsuba, Koji Nishida, and Toshiji Kanaya
“Crystallization of Isotactic Polypropylene under Shear Flow Observed in a Wide Spatial Scale”
Macromolecules, Vol. 39, 7617-7625 (2006)
【概要】剪断流動場下におけるアイソタクチックポリプロピレンの構造形成を広角・小角X線散乱法、偏光解消光散乱法および偏光顕微鏡法を用いて研究した。その結果、剪断流動は、結晶化を加速するが、非等方的な配向構造を形成するには、ある一定値以上の臨界の剪断速度が必要であることが見いだされた。(西田幸次:光散乱装置開発、実験)

山崎義弘 原著論文 (2007年度)

Shin-ya Komura and Yoshihiro Yamazaki
“Modelling for Collective Motion of Granular Particles Driven by Motion of Interfaces”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 083801-1 – 083801-4 (2007)
【概要】2枚のガラス板に挟まれた水-粉体混合液を乾燥させることで生じる水-空気界面の運動が粉体の存在によって不安定化し、乾燥後に残った粉体領域が迷路のようなパターンを生じることが実験により、確認されている。この過程を理解するために、phase-field 法とニュートンの運動方程式を組み合わせたモデルを用いて水-空気界面の運動と粉粒体の運動との競合について調べた。

渡辺 宏 原著論文 (2007年度)

Hideaki Takahashi, Yoshitaka Ishimuro and Hiroshi Watanabe
“Viscoelastic Behavior of Scarcely Crosslinked Poly(dimethyl siloxane) Gels: 2. Effects of Sol Component and Network Strand Length”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 35, 191-198 (2007)
【概要】疎に架橋された PDMS ゲルの網目鎖の分子量分布を粘弾性データから推定し、ゲルの超長時間緩和過程を束縛解放機構と関連づけて論じた。
Bruno Demé and Hiroshi Watanabe
“Dielectric Behavior of an Aqueous System of Multi-wall Vesicles Formed with 1,2 dioleoyl-sn-glycero-3[phospho-L-serine] sodium salt”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 35, 207-211 (2007)
【概要】1,2 dioleoyl-sn-glycero-3[phospho-L-serine] sodium salt の水溶液の誘電緩和挙動を、系内に形成される多重壁ベシクルの壁間に拘束されたイオンの運動と対応付けた。
Hiroshi Watanabe, Yumi Matsumiya, Toshiaki Sawada, and Tatsuya Iwamoto
“Rheological and Dielectric Behavior of Dipole-Inverted (SIS)p-type Multiblock Copolymers: Estimates of Bridge/Loop Fractions for Respective I Blocks and Effect of Loops on High Extensibility of Bridges”
Macromolecules, Vol. 40, 6885-6897 (2007)
【概要】スチレン-イソプレン-スチレン (SIS) トリブロック共重合体を繰り返し単位とする (SIS)p マルチブロック共重合体の特定の I ブロックに双極子反転を導入し、このブロックに対するループ形態の割合を推定した。さらに、系の伸長挙動におけるループ鎖の役割を考察した。
Yumi Matsumiya, Tadashi Inoue, Hiroshi Watanabe, Shinichi Kihara, and Masahiro Ohshima
“Dielectric Behavior of cis-polyisoprene in Carbon Dioxide under High Pressure”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 35, 155-161 (2007)
【概要】誘電測定から, 高圧炭酸ガスがポリイソプレンの終端緩和運動に与える効果を検討した. 超臨界状態も含めて, 高圧炭酸ガスは, ポリイソプレンに対して通常の可塑剤として働くことを見いだした.(T. Inoue:誘電測定補助)
Hiroshi Watanabe, Yumi Matsumiya, Jun Takada, Hiroshi Sasaki, Yoshiaki Matsushima, Akira Kuriyama, Tadashi Inoue, Kyung Hyun Ahn, Wei Yu, and Ramanan Krishnamoorti
“Viscoelastic and Dielectric Behavior of a Polyisoprene/Poly(4-tert-butyl styrene) Miscible Blend”
Macromolecules, Vol. 40, 5389-5399 (2007)
【概要】相溶状態にあるポリイソプレン (PI)/ポリ(t-ブチルスチレン) (PtBS) ブレンド系中の成分鎖の終端緩和ダイナミクスを誘電測定と粘弾性測定によって分離・検出し、速い成分 (PI) の終端緩和は濃度揺らぎに由来する熱レオロジー的複雑性を示すが、遅い成分 (PtBS) の終端緩和にはこの複雑性が現れないことを明らかにした。(T. Inoue:データ解析)
Yumi Matsumiya, Manabu Matsumoto, Hiroshi Watanabe, Toshiji Kanaya, and Yoshiaki Takahashi
“Nonlinear Rheology and Structural Changes of (BS)n Multiblock Copolymers Under Shear Flow”
Macromolecules, Vol. 40, 3724-3732 (2007)
【概要】レオロジー測定と中性子散乱測定から, ブタジエン-スチレン (BS)・マルチブロック共重合体が形成する網目型ミクロ相分離構造の流動破壊と流動停止後の弾性回復挙動を検討した. 流動破壊はブリッジ型の内部ブロック(Sブロック)がループ型に転化することに対応し, 弾性回復はブリッジ型形態の再形成に対応すること, このブリッジ再形成過程の律速段階は B, S 両ブロックの過渡的混合過程であることが結論された. (T. Kanaya, Y. Takahashi:SANS 測定, 構造についての意見交換)
Toshiaki Sawada, Xiuying Qiao, and Hiroshi Watanabe
“Viscoelastic Relaxation of Linear Polyisoprenes: Examination of Constraint Release Mechanism”
Journal of the Society of Rheology, Japan, Vol. 35, 11-20 (2007)
【概要】直鎖イソプレン (PI) のブレンド系の粘弾性データに基づき、単分散直鎖 PI系における束縛解放時間 Tcr を決定した。このTcr と実測の緩和時間Tobsの比 Tcr/Tobs はPI系の方が、ポリスチレン系より小さい。この結果は、絡み合い直鎖の緩和が、鎖あたりの絡み合い点数、モノマー摩擦係数のみでは決定されず、第三の分子パラメタ(例えば束縛解放ゲートの配位数)にも依存することを示す。(滝本淳一:データ提供)

滝本淳一 原著論文 (2007年度)

Tetsu Mitsumata, Hiroyuki Kawada, and Jun-ichi Takimoto
“Thermosensitive Solutions and Gels consisting of Poly(vinyl alcohol) and Sodium Silicate”
Materials Letters, Vol. 61, 3878-3881 (2007)
【概要】ポリビニルアルコール(PVA)とケイ酸ナトリウム(SS)は、それぞれ単独の水溶液では温度応答性を持たないが、その混合物は、摂氏約30度で可逆な透明ー不透明転移をすること(LCST挙動)を見いだした。PVAゲルをSS溶液で膨潤させた系も、同様の転移を示す。体積変化無しで、透明度だけを温度コントロール可能である。

市川正敏 原著論文 (2007年度)

Masatoshi Ichikawa, Hiroki Ichikawa, Kenichi Yoshikawa, and Yasuyuki Kimura
“Extension of a DNA Molecule by Local Heating with a Laser”
Phys. Rev. Lett., Vol. 99, 148104-1 – 148104-4 (2007)
【概要】局所加熱で高分子溶液中のDNA1分子を伸張した。

太田隆夫 原著論文 (2007年度)

Ryota Tamate, Kohtaro Yamada, Jorge Vinals, and Takao Ohta
“Structural Rheology of Microphase Separated Diblock Copolymers”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 77, 034802-1 – 034802-7 (2008)
【概要】ミクロ相分離ジャイロイド構造の粘弾性を計算機シミュレーションと解析的理論で調べた。系を構成する高分子鎖のコンフォメーション変化はあらわには取り入れず、ドメインの変形とそれに伴う濃度の緩和によるレオロジーを研究した。(「注目論文」に選ばれ、科学新聞と日本物理学会誌に取り上げられた。)
Takuya Hiraiwa and Takao Ohta
“Viscoelastic Behavior of a Single Semi-flexible Polymer Chain”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 77, 023001-1 – 023001-4 (2008)
【概要】半剛直な高分子鎖の両端に力を与え、のびきりに近い状態での粘弾性理論を発展させた。両端の一定の力に、さらに時間振動の微小な力をかけたときの伸びと応力の関係を解析的に計算した。(佐野グループによる生体高分子の光ピンセット法実験と関連がある。)
Takahiro Ohkuma and Takao Ohta
“Fluctuation Theorems for Nonlinear Generalized Langevin Systems”
J. Stat. Mech., P10010 (2007)
【概要】非線形ノンマルコフ過程のゆらぎの定理を導出した。特に、記憶関数が
時間のべき関数のときのゆらぎの定理の成立条件を明らかにした。(佐野グループのコロイド粒子のレーザーツィザー実験と関係する。)
Masafumi Kaga and Takao Ohta
“Shrinkage Dynamics of a Vesicle Induced by Chemical Reactions”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 094003-1 – 094003-7 (2007)
【概要】非平衡環境下でのベシクルの収縮ダイナミクスにおいて、ベシクルが小さくなったとき、穴が生じる待ち時間が長くなる現象を、ベシクル脂質分子と環境との化学反応キネテックスによって説明した。(瀧口グループの実験と関係する理論である。)
Kohtaro Yamada and Takao Ohta
“Interface between Lamellar and Gyroid Structures in Diblock Copolymer Melts”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 084801-084805 (2007)
【概要】ジャイロイド構造とラメラ構造との境界の構造を理論解析し、数値シミュレーションで界面の時間発展を調べた。(陣内氏の3次元トモグラフィー測定に対応する理論である。)
Hiroto Shoji, Kohtaro Yamada, Daishin Ueyama, and Takao Ohta
“Turing Patterns in Three Dimensions”
Phys. Rev. E, Vol. 75, 046212-1 – 046212-13 (2007)
【概要】反抗拡散方程式の3次元数値シミュレーションにより、共連結チューリング構造形成を、世界で初めて実現した。(K. Yamada:数値シミュレーションと結果の解釈)(2006年8月オックスフォードでのゴードン会議で招待講演)

香田智則 原著論文 (2007年度)

Eiji Yamada, Akihiro Nishioka, Hideshige Suzuki, Tomonori Koda, and Susumu Ikeda
“Test of Ferroelectricity in Non-stretched Poly(vinylidene fluoride)/Clay Nanocomposites”
Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 46, 7371-7174 (2007)
【概要】有機エレクトロニクス材料の一つとして期待されている、ポリフッ化ビニリデンという高分子強誘電体の処理法に関する論文である。この材料について、有機化したクレイを添加することで、溶融プレス後の未延伸試料でも、強誘電性が発現できることを、電場と電気変位の履歴を測定することで確認した。(香田智則:結果の議論、論文作成)

高野敦志 原著論文 (2007年度) 

Atsushi Takano, Wataru Kawashima, Shogo Wada, Seiichi Kawahara, Yoshinobu Isono, Masaki Makihara, Nobuo Tanaka, and Yushu Matsushita
“Composition Dependence of Nanophase-Separated Structures Formed by Star-Shaped Terpolymers of the A1.0B1.0CX Type”
J. Polym. Sci. Part B, Polym. Phys., Vol. 45, 2277-2283 (2007)
【概要】ポリスチレン(S)、ポリイソプレン(I)、およびポリ(2-ビニルピリジン)(P)からなるISP星型共重合体を13種類、組成を変化させて調製し、そのモルフォロジーの組成依存性をTEMならびに3次元トモグラフィーにより詳細に調べた。(高野敦志:試料合成と構造観察、川口大輔:試料調製、松下裕秀:構造解析)

田中 肇 原著論文 (2007年度)

Takashi Konishi and Hajime Tanaka
“Possible Origin of Enhanced Crystal Growth in a Glass”
Phys. Rev. B, Vol. 76, 220201-1 – 220201-4 (2007)
【概要】多くの物質ではガラス状態は結晶化に対し安定であるが、いくつかの物質群ではガラス転移温度以下で、結晶成長が増大することが報告されている。我々は、結晶化における密度変化がこの現象に関わっていると考え、密度変化の大きいsalol などを用いて研究を行った。密度変化を伴う結晶化が起こると周囲に空隙ができるが、ガラス転移温度以下ではその空間を埋めることができず、分子は動きやすくなり結晶成長速度が増大する。
Takeshi Kawasaki, Takeaki Araki, and Hajime Tanaka
“Correlation between Dynamic Heterogeneity and Medium-Range Order in Two-Dimensional Glass-Forming Liquids”
Phys. Rev. Lett., Vol. 99, 215701-1 – 215701-4 (2007)
【概要】物質を結晶化が起きないように冷却するとガラス状態になるが、その起源については分っていない点も多い。我々はガラス転移と結晶化は密接な関係にあると考えに立ち、多分散コロイド系を用いてガラス転移現象の数値シミュレーションを行った。過冷却液体の中に中距離的な結晶秩序が存在し、その領域内では粒子の運動が遅くなることが分った。これは、ガラス転移における動的不均一性の起源であると考えられる。
Takehito Koyama and Hajime Tanaka
“Generic Kinetic Pathway of Phase Separation of Deeply Quenched Polymer Solutions: Transient Gelation”
Europhys. Lett., Vol. 80, 68002-1 – 68002-6 (2007)
【概要】高分子溶液などの動的に非対称な混合系では粘弾性相分離が起こることがある。本研究において我々は、この粘弾性相分離が相分離初期における過渡的ゲル状態の形成に大きく関わっていることを見出した。また、高分子溶液の相図において粘弾性相分離が起こる領域、過渡的ゲルが形成する領域などを分類したところ、分子量に依存する量でスケールすることにより、この相図は普遍的な振舞いを示すことが分った。
C. Patrick Royall, Ard A. Louis, and Hajime Tanaka
“Measuring Colloidal Interactions with Confocal Microscopy”
J. Chem. Phys., Vol. 127, 58003-1 – 58003-8 (2007)
【概要】レーザ走査型共焦点顕微鏡を用いて、コロイドにおける粒子間相互作用の高精度測定を行った。コロイド―高分子混合系、大きさの異なるコロイド混合系にこの手法を適応し、理論との比較検討を行いこの手法の有効性を示した。特に、大きさの異なるコロイド混合系において、距離に対して振動する非単調な実効ポテンシャルを観測した。
Hajime Tanaka and Takeaki Araki
“Spontaneous Coarsening of a Colloidal Network Driven by Self-generated Mechanical Stress”
Europhys. Lett., Vol. 79, 58003-1 – 58003-6 (2007)
【概要】一般的にコロイドゲルの成長は熱的に引き起こされるネットワークの切断と再結合によって起こるものと考えられている。我々は、粒子間の流体相互作用を考慮したコロイド凝集の数値シミュレーションを行いコロイドゲルの成長の様子を調べた。熱揺らぎが無視できる場合においても、多体的なコロイドの結合力の釣り合いから生じる局所的な応力の不均一性によりネットワークが自発的に切断し、コロイドゲルが成長することを示した。(荒木武昭:数値シミュレーションの実施、解析)
Hideyuki Miyazawa and Hajime Tanaka
“Nucleation of Lamellar Domains from a Sponge Phase under Shear Flow: Shape Selection of Nuclei in a Nonequilibrium Steady State”
Phys. Rev. E, Vol. 76, 011513-1 – 011513-9 (2007)
【概要】せん断流動下における石鹸二分子膜系のラメラ―スポンジ転移を調べた。せん断速度が小さい場合には、スポンジ相から核生成するラメラ相はオニオン構造を取る。また、高せん断速度では筒状のラメラ相が生成することが分かった。この生成核の構造の違いは、系の劇的なレオロジー変化を引き起こす。この違いはほんの僅かなせん断速度の違いによって起こされ、その臨界せん断速度は石鹸二分子膜系の濃度に依存することが分った。
Neil T. Hunt, Andrew R. Turner, Hajime Tanaka, and Klaas Wynne
“The Ultrafast Dynamics of Hydrogen-Bonded Liquids: Molecular Structure-Dependent Occurrence of Normal Arrhenius or Fractional Stokes-Einstein-Debye Rotational Diffusive Relaxation”
J. Phys. Chem., B Vol. 111, 9634-9643 (2007)
【概要】OHD-OKD法を用いて水素結合性液体における超高速ダイナミクスを調べた。水素結合性液体N-methylacetamide やacetamideでは水素結合によるクラスター形成のために、分子回転運動は非アレニウス型の温度依存性を示すことが分った。
C. Patrick Royall, Dirk G. A. L. Aarts, and Hajime Tanaka
“Bridging Length Scales in Colloidal Liquids and Interfaces from Near-critical Divergence to Single Particles”
Nature Phys., Vol. 9, 636-640 (2007)
【概要】コロイド分散系に高分子を添加すると枯渇効果により粒子間に引力相互作用が生じ、系は臨界現象、相分離現象を引き起こす。構成する粒子が大きいためレーザ走査型共焦点顕微鏡を用いて粒子の座標を三次元で抽出することができる。我々は、相分離の臨界現象における協同的なマクロな振舞いと粒子レベルのミクロな振舞いを同時に観測し、その挙動を連続的に記述することに成功した。また、相分離界面における層状化構造を発見した。
Rei Kurita and Hajime Tanaka
“Control of the Liquid-Liquid Transition in a Molecular Liquid by Spatial Confinement”
Phys. Rev. Lett., Vol. 98, 235701-1 – 235701-4 (2007)
【概要】空間拘束条件下における分子性液体の液体・液体転移現象を調べた。バルク中の液体・液体転移は低温域ではスピノーダル分解的、高温域では核生成成長的に進行するが、この境の温度が空間拘束の度合によって変化することを発見した。その温度付近では、液体・液体転移に伴う揺らぎの特徴的な長さが増大するが空間拘束によりその増大は抑制される。そのため、スピノーダル分解が観察される領域がより低温にシフトすることが分った。
Rei Kurita and Hajime Tanaka
“Phase-ordering Kinetics of the Liquid-liquid Transition in Single-component Molecular Liquids”
J. Chem. Phys., Vol. 126, 204505-1 – 204505-8 (2007)
【概要】我々はこれまで分子性液体の液体・液体転移を実験的に調べてきた。本研究では、その挙動の理解を深めるために二秩序変数モデルに基づく数値シミュレーションを行った。二秩序変数モデルは、密度と転移を誘起する局所安定構造の数密度を独立な秩序変数としている。局所安定構造の安定性を変えることにより、実験で観測された高温域での核生成・成長の様子と低温域におけるスピノーダル分解的な転移の様子を再現することに成功した。
Yasutaka Iwashita and Hajime Tanaka
“Spontaneous Onion-Structure Formation from Planar Lamellar Nuclei”
Phys. Rev. Lett., Vol. 98, 145703-1 – 145703-4 (2007)
【概要】石鹸二分子膜系におけるスポンジ相からラメラ相の核生成の様子を実時間・実空間で観察した。ラメラ相における平均膜間距離はスポンジ相におけるものよりも短いため、相転移初期において、ラメラ相はエピタキシャル成長する。ここでは、ラメラ相は弾性的であるため平行に重なった膜から形成する。ラメラ核が大きくなると、界面エネルギーが変形に伴う弾性エネルギーに勝り、オニオン構造へと自発的に構造変化することを発見した。
Rei Kurita, Yuya Shinohara, Yoshiyuki Amemiya, and Hajime Tanaka
“Microscopic Structural Evolution During the Liquid-liquid Transition in Triphenyl Phosphite”
J. Phys. : Condens. Matter, Vol. 19, 152101-1 – 152101-8 (2007)
【概要】分子性液体Triphenyl phosphiteを冷却すると液体・液体転移が観測される。これまで顕微鏡観察、熱量測定などマクロな手法を用いてこの現象を調べてきたが、その起源については明らかになっていない点も多い。本研究ではX線散乱法を用いて分子レベルから液体・液体転移現象に対するアプローチを行った。その結果、散乱スペクトルのあるピークの挙動が熱量測定の時間発展などと密接な関係にあることを見出した。

谷口貴志 原著論文 (2006年度)

Masaki Kakuda, Tatsuhiro Takahashi, Ken Miyata, Masataka Sugimoto, Takashi Taniguchi, and Kiyohito Koyama
“Relationship between Hot Tack Strength and Entanglement Behavior for Two Kind of Polystyrene Having Different Molecular Weight Distribution”
SEN’I GAKKAISHI, Vol. 42, 506-512 (2006)
【概要】高分子フィルムの接着法の一つに、ホットタックがある。2枚の高分子フィルムを1秒程度、ガラス転移温度より少し高い温度にし、圧力をかけて接着させた場合の強度と、材料高分子(ポリスチレン)の分子量と分布の関係性を調査した。(谷口貴志:理論的考察)
Mikihito Takenaka, Shotaro Nishitsuji, Takashi Taniguchi, Masataka Yamaguchi, Koichi Tada, and Takeji Hashimoto
“Computer Simulation Study on the Shear-induced Phase Separation in Semidilute Polymer Solutions in 3-dimensional Space”
Polymer, Vol. 47, 7846-7852 (2006)
【概要】高分子溶液にせん断流動を印加すると、ある条件化で流動による相分離が誘起される。この論文では、流動誘起相分離の3次元シミュレーションを行い、実験結果との比較を行った。(谷口貴志:数値計算部分の研究補助)
Takashi Taniguchi, Tetsu Mitsumata, Matataka Sugimoto, and Kiyohito Koyama
“Anisotropy in Elastic Modulus of Hydrogel containing Magnetic Particles”
Physica A, Vol. 370, 240-244 (2006)
【概要】高分子ゲルに強磁性の性質を有する磁性粒子を分散させ、強磁場下である方向に磁化させたゲルは弾性率の異方性を持つことが、近年の実験研究で分かってきている。この論文では、その弾性率異方性を理論的に見積もり、実験結果と比較した。(谷口貴志:理論計算の全て。)

瀬戸秀紀 原著論文 (2007年度)

Yutaka Sumino, Hiroyuki Kitahata, Hideki Seto, and Kenichi Yoshikawa
“Blebbing Dynamics in a Oil-water-surfactant System through the Generation and the Destruction of a Gel-like Structure”
Phys. Rev. E, Vol. 76, 055202(R)-1 – 055202(R)-4 (2007)
【概要】水、油、界面活性剤、パルミチン酸の4成分が平衡から遠く離れた組成で現れる自発的な変形運動の要因を明らかにした。
Koichiro Sadakane, Hideki Seto, Hitoshi Endo, and Mitsuhiro Shibayama
“A Periodic Structure in a Mixture of D2O/3-Methylpyridine/NaBPh4 Induced by Solvation Effect”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 113602-1 – 113602-3 (2007)
【概要】水と3メチルピリジンの混合系に塩としてNaBPh4を加えると、1相領域においてperiodicな構造が表れることを示した。(遠藤仁:研究全般に関する議論と実験、柴山充弘:ビームタイムの提供、小貫明:研究全般に関するアドバイス)*Papers of Editor’s Choice受賞
N. L. Yamada, M. Hishida, H. Seto, K. Tsumoto, and T. Yoshimura
“Unbinding of Lipid Bilayers Induced by Osmotic Pressure in Relation to Unilamellar Vesicle Formation”
Europhys. Lett., Vol. 80, 48002-1 – 48002-6 (2007)
【概要】水中で多重層リポソームになる人工リン脂質に塩を加えた時に、浸透圧の効果により膜の剥離が起きて単層ベシクルができる事を明らかにした。(瀬戸秀紀:研究全体についてのアドバイス、好村滋行:理論面での議論)
Michihiro Nagao, Hideki Seto, and Norifumi L. Yamada
“Interaction between Droplets in a Ternary Microemulsion Evaluated by the Relative form Factor Method”
Phys. Rev. E, Vol. 75, 061401-1 – 061401-10 (2007)
【概要】中性子のコントラスト変化法を応用した「相対形状因子法」と言う解析手法を用いてマイクロエマルションの構造を調べ、モデルフリーで求めた構造因子の形状とdroplet濃度依存性よりdroplet間相互作用を明らかにした。(柴山充弘氏:解析法に関するディスカッションをした)
Hideki Seto, Mafumi Hishida, Hidekazu Nobutou, Norifumi L. Yamada, Michihiro Nagao, and Takayoshi Takeda
“Strucutural Changes of Dipalmitoyl Phosphatidylcholine Aqueous Solution Induced by Temperature, Pressure, and Adding Ethanol”
J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, 054602-1 – 054602-7 (2007)
【概要】リン脂質DPPC水溶液の圧力、及びエタノール添加による構造変化を中性子小角散乱と中性子スピンエコー法を用いて調べた。その結果、構造変化に対する圧力とエタノールの効果がほぼ等しいことが分かった。また液晶相とinterdigitated相の間に新たな「膨潤相」が現れることを明らかにした。

印出井努 原著論文 (2007年度) 

Tsutomu Indei
“Effect of Nonlinearity Strength in Chain Tension on Shear-Thickening of Associating Polymer Networks”
J. Soc. Rheol. Japan, Vol. 35, 147-153 (2007)
【概要】高分子鎖の張力における非線型性の強度がテレケリック会合高分子の定常ずり粘度に与える影響を,組み換えネットワーク理論に基づいて議論した.鎖の張力と会合基の解離率との間の結合強度が弱いときは、張力の非線型強度の増加に伴って定常粘度はシニングからシックニングへ転じる.張力の非線型強度が強い鎖は,慣性半径が小さいため分子内会合を起こしてループを形成しやすいが,この効果がずり粘度に及ぼす影響は少ないことが分かった.(田中文彦:鎖の張力モデルの発案)