高分子液体ダイナミクスの流動下でのクロスオーバー

聚合物液体动力学流动下的交叉

基本信息

批准号：
19654064
负责人：
深尾浩次
金额：
$ 2.18万
依托单位：
Ritsumeikan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

乱れた系の現象を記述するためには平衡統計力学は不十分であり,揺動散逸定理(FDT)はガラスなどの系では一般に破れている.しかしながら,ガラスなどの乱れた系でも,温度の定義を拡張することにより,見かけ上FDTが成立することが示唆され,非平衡系の大きなテーマとして注目されている.本研究では過冷却液体状態にある高分子に対して外場の印加により,非平衡状態を実現し,そこでの揺動散逸定理の破れを振動回路のノイズのパワースペクトルを測定することにより実験的に検証することを最終目的にする.本年度は初年度問題となった点を克服するとともに、以下の述べる非平衡状態であるガラス状態とガラス転移近傍のダイナミクスについて調べた.1. 平衡状態であるガラス状態での誘電測定に伴うノイズの取り扱いが重要であるとの認識のもとに、エイジングダイナミクスにノイズ解析を応用するR. Nigmatullin氏との共同研究を継続し、その成果については学術雑誌に投稿した。2. ポリ2クロロスチレン(P2CS)のガラス状態でのエイジング過程で電気容量測定を行うことを通して、誘電感受率と体積の同時測定が可能であることを見い出した。これを用いて、誘電率と体積で観測されるメモリー効果・若返り効果の詳細を調べ、交流誘電率が明確な若返り効果を示す条件下でも、体積はほとんど若返り効果を示さないことを明らかにした。このことから、ガラス状態でのエイジング現象を支配する特性長が存在することが明らかとなった。3. ガラス転移温度以上の「液体状態」にある高分子に対して、「流動」として、温度の変調をかけることにより、α緩和時間がどのようなレスポンスをするのかを調べた。その結果、α緩和時間の相関時間を実験的に評価することに成功した。

平衡统计力学不足以描述无序系统中的现象，并且涨落耗散定理（FDT）在玻璃等系统中通常被打破，但是，即使在玻璃等无序系统中，温度也通过扩展定义而被提出：明显的 FDT 成立，这作为非平衡系统的一个主要主题引起了人们的关注。最终目标是通过对聚合物施加外场来实现非平衡状态，并通过测量振荡电路中的噪声功率谱来实验验证该状态下波动耗散定理的违反情况。除了克服第一年出现的问题之外，我们还研究了玻璃态（一种非平衡态）以及玻璃化转变附近的动力学，如下所述。 1．认识到处理与玻璃态（平衡态）介电测量相关的噪声的重要性，我们继续与 R. Nigmatullin 先生进行联合研究，他将噪声分析应用于老化动力学，并将讨论这项研究的结果提交给学术期刊。 2.通过测量玻璃态聚二氯苯乙烯（P2CS）老化过程中的电容，我们发现可以同时测量介电常数和体积。利用这一点，我们研究了介电常数和体积所观察到的记忆效应和返老还童效应的细节，结果发现，即使在交流介电常数表现出明显返老还童效应的条件下，体积也几乎没有表现出返老还童效应。这表明存在一个控制玻璃态老化现象的特征长度。 3. 通过对高于其玻璃化转变温度的“液态”聚合物进行温度调节，我们研究了 α 弛豫时间如何响应“流动”。结果，我们成功地通过实验评估了α弛豫时间的相关时间。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

電気容量測定を用いた高分子ガラスのエイジング現象

电容测量聚合物玻璃的老化现象

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
田原大輔;中西英行;宮田貴章;深尾浩次
通讯作者：
深尾浩次

Glass Transition and alpha-Relaxation Dynamics of Thin Films of Labeled Polystyrene

标记聚苯乙烯薄膜的玻璃化转变和 α 弛豫动力学

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
Physical Review E 75
影响因子：
0
作者：
R.D. Priestley;L. J. Broadbelt;J. M. Torkelson;and K. Fukao
通讯作者：
and K. Fukao

Aging Phenomena in Polymer Glass Using Capacitance Measurements

使用电容测量测量聚合物玻璃的老化现象

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Daisuke Tahara;Koji Fukao;Hideyuki Nkanishi;Qui Tran-Cong-Miyata
通讯作者：
Qui Tran-Cong-Miyata

Evidence for the Molecular Scale Origin of the Suppression of Physical Aging in Confined Polymer: Fluorescence and Dielectric Spectroscopy Studies of Polymer-Silica Nanocomposites

受限聚合物中抑制物理老化的分子尺度起源的证据：聚合物-二氧化硅纳米复合材料的荧光和介电光谱研究

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J. Phys.: Condens. Matter 19
影响因子：
0
作者：
R.D. Priestley;P. Rittigstein;L. J. Broadbelt;K. Fukao;and J. M. Torkelson
通讯作者：
and J. M. Torkelson

高分子ガラスの膨張率と熱容量の同時測定

同时测量聚合物玻璃的膨胀系数和热容

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
0
作者：
猿山靖夫;竹川浩司;深尾浩次
通讯作者：
深尾浩次

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深尾浩次其他文献

Structure and dynamics of mesophases of polymeric nanomaterials

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DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
猿山靖夫;深尾浩次;Toshihiro Kawakatsu
通讯作者：
Toshihiro Kawakatsu

Investigation of valence inter-multiplet Auger transitions in Ne following 1s photoelectron recapture

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DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Physics B : Atomic, Molecular and Optical Physics 38
影响因子：
0
作者：
深尾浩次;田口健;C.Makochekanwa他;C.Makochekanwa他;K.Ueda;A.De Fanis;X.-J.Liu;M.Kitajima;M.Hoshino;G.Prumper;C.Makochekanwa;C.Makochekanwa;G.Prumper;K.Fujiwara;G.Pruemper;A.De Fanis;T.Tanaka;A.De Fanis
通讯作者：
A.De Fanis

Electron and positron scattering from perfluorocyclobutane (c-C_4 F_6) molecules

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DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physical Review A 71
影响因子：
0
作者：
深尾浩次;田口健;C.Makochekanwa他;C.Makochekanwa他;K.Ueda;A.De Fanis;X.-J.Liu;M.Kitajima;M.Hoshino;G.Prumper;C.Makochekanwa;C.Makochekanwa
通讯作者：
C.Makochekanwa

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DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Physical Review A 71
影响因子：
0
作者：
深尾浩次;田口健;C.Makochekanwa他;C.Makochekanwa他
通讯作者：
C.Makochekanwa他

3D-ion-momenum/high-resolution-electron coincidence measurements

3D 离子动量/高分辨率电子符合测量

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 144-147
影响因子：
0
作者：
深尾浩次;田口健;C.Makochekanwa他;C.Makochekanwa他;K.Ueda;A.De Fanis;X.-J.Liu;M.Kitajima;M.Hoshino;G.Prumper
通讯作者：
G.Prumper