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ガラスのドミノ倒し的結晶化
ガラスのドミノ倒し的結晶化

一般に低温では分子運動が遅くなるため結晶化しにくくなるというのが常識であるが、時としてガラス状態にある物質が結晶化することがある。田中 肇 東京大学名誉教授(研究当時:生産技術研究所 教授/現在:同研究所 シニア協力員;先端科学技術研究センター シニアプログラムアドバイザー(特任研究員))、トン フア 特任研究員(研究当時、現:中国科学技術大学 准教授)、復旦大学のタン ペン 准教授、ガオ チョン 大学院生、リー ミンフアン 大学院生、タン シーシャン 大学院生、チェン ヤンシャン 大学院生、ファン ジーピン 大学院生、北京大学のシュー リーメイ 准教授、アイ ジンドン 大学院生、香港中文大学のシュー レイ 教授の共同研究グループは、コロイド分散系の結晶化過程の一粒子レベルでの実時間観察と数値シミュレーションにより、どのような条件下で、またどのような機構で低温高速結晶化が実現するのかを明らかにした。通常の結晶化においては、分子が拡散により輸送されることで結晶化が進行することが知られている。今回、分子の動きが凍結されるような低温においても、力学的な不安定性に駆動され、拡散を伴うことなく結晶化がドミノ倒し的に進行する新たなメカニズムを発見した点に新規性がある。本研究により、ガラスの結晶化(脱硝現象)の物理的機構が解明されたことで、結晶化の阻止のみならず、逆に高品質な結晶形成も可能になると予想され、様々な産業応用にも大きく貢献するものと期待される。