並列タイトル等Theory and Computer Experiments of the Slow Dynamics in Random Mediums
タイトル（掲載誌）平成6(1994)年度 科学研究費補助金 一般研究(C) 研究成果報告書概要 = 1994 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学自然科学研究科
Using 2-dimensional and 3-dimensional soft-sphere models, we have carried out molecular dynamics simulations for their supercooled fluid states. It has been shown that there are at least two different types of jumping motions of atoms in highly supercooled states and possibly glassy states, one of which, corresponding to the smaller averaged jump rate, can be specified by a distribution of the jump rates rather than a constant jump rate. These two jump motions are responsible to the alpha and beta slow dynamics in supercooled fluid states. Taking into consideration these two coarse-grained motions of atoms and trapping diffusion-type of equation (master equation) , we have found the following main results :(1) Quasi anomalous diffusion takes place in highly supercooled fluid states, leading to the anomalous dynamics in intermediate time scales known as alpha and beta relaxation of the density autocorrelation function. (2) Below the glass transition temperature anomalous diffusion takes place, namely the diffusion constant becomes zero. This indicates that the anomaloous dynamics occurs in infinitely long time limit. The liquid-glass transition is specified in this theory by the Gaussian-to-non-Gaussian transition. (3) The above results are consistent with the behavior of the generalized susceptibility obtained by the molecular dynamics simulation, and with recent experiments.In addition, as a related problem, we have also studied a system of charged polmer melts (plus counter ions) using molecular-dynamics simulation.
2次元、3次元ソフトコアモデルを用いて、過冷液体の分子動力学シミュレーションを行い、ダイナミックスを中心に考察した。これらの結果から粗視化された原子運動には異なる2種類のジャンプ運動が存在することおよび過冷液体中の原子配位およびケージ効果の特徴を反映してこれらのジャンプ運動の一方(平均のジャンプ率が小さい方)のジャンプ率は一定ではなくある分布をしていて通常のジャンプ拡散と質的に異なることなどを明らかにした。このような原子運動の特徴を取り入れて、1粒子拡散方程式(マスター方程式)を解くことから種々のダイナミックス(緩和関数など)の異常性について考察した。得られた主な結果は以下の通りである。(1)高過冷液体において準異常拡散が生じる。このことから中間時間帯での動的異常の振る舞い(α緩和、β緩和)の機構が明らかにされる。(2)ガラス転移温度以下で異常拡散が現われる。これより拡散運動は存在するが拡散係数はゼロとなる。これは長時間極限でも動的異常性が現われることを示すものである。液体-ガラス転移はガウシアン-ノンガウシアン転移として理解されるとの新しい概念の提案やまた新しい緩和(α')の存在も示唆される。(3)(1)の結果は分子動力学シミュレーションによる過冷液体(二成分ソフトコアモデル)の一般化された複素感受率の計算を行うことからもその妥当性を示すことができる。また近年の中性子回析実験の結果ともよく符号することが示される。この他、関連する問題として、荷電高分子鎖溶液の分子動力学シミュレーションによる考察からモノマー分子、対イオンのダイナミックスに関する研究も行った。
研究課題/領域番号:05640439, 研究期間(年度):1993-1994
出典：研究課題「ランダム媒質中の遅い緩和の理論/計算機実験」課題番号05640439（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-05640439/056404391994kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
関連情報https://kaken.nii.ac.jp/search/?qm=20019491
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05640439/
https://kaken.nii.ac.jp/report/KAKENHI-PROJECT-05640439/056404391994kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）