会場 C
領域 12∗

C-1

大きな粒子の拡散と溶媒の分布関数
九大理 A

稲吉裕子A , 吉森明 A , 秋山良 A

拡散に対する疎水性の効果を明らかにする。

半径比は 10 倍で、D は 0.38D∞ から 0.67D∞

水溶液中で溶質の半径を大きくして行くと、次と求まった。ここで、D∞ は g(r) = 1 のとき第に溶質表面に水分子が存在しづらくなるといの拡散係数を示す。

うことが分かっている。このような疎水性が溶溶媒が水分子のときは疎水性によって g0 = 1、質の拡散係数 D にどのような変化を与えるか

溶媒が剛体球のとき g0 = 7 であることが分を計算した。溶質の半径 R を無限大にした極かっている。これらの結果より、疎水性効果に限から摂動展開することで、溶媒分子の動径分よって D が２倍程度変化することが分かった。

布関数 g(r) を使って D を表した。
まず g(r) の形を簡略化したモデルについてD を計算し、g(r) の形とそれに対する D の値の変化の関係を調べた。ピークの幅 L を一定
ピークの幅L 増大

D/D∞にしてピークの高さ g0 を変化させた。ピークの高さが増加すると D は減少し、g0 = 1 のときの D は g0 = 7 のときの D の約２倍になることが分かった。（右図参照）
さらに、溶質・溶媒がともに剛体球として計g0算した g(r) を使って D を調べた。溶質と溶媒の24

C-2

リオトロピックラメラ相の局所構造
九大院理 A山本直樹A , 市川正敏 A , 木村康之 A

複雑流体中のコロイド粒子のブラウン運動は、複雑流体の内部構造の影響を受けることが期待される。本研究では、両親媒性分子が形

lamella成する２分子膜が積層したラメラ構造を用い、

bilayer

その膜間に直径 50nm のコロイド粒子を分散
colloidalparticleさせ、その運動からラメラ構造の局所的力学a物性（マイクロレオロジー）に関する知見をd

図１：２分子膜とラメラ構造得ることを目指した（図１）。具体的には、コロイド粒子のブラウン運動観察による受動的方法と、レーザーピンセットを用いた直接操作による能動的方法の双方により構造及び力学物性に関する知見を得た。能動的測定からは、ニュートン流体的な領域の他に、粒子速度を遅くすると、局所粘性が増加する非ニュートン流体的な領域が存在することがわかった（図２）。

C-3

図２：臨界速度vcのレーザーパワー（トラップ力）依存性

細胞骨格の非平衡揺らぎ
九大理 A , 九大理（SSP）B

木下英A , 豊田聖啓 A , 山本直樹 A , 坂本隼人 A , 水野大介 B , 木村康之 A

細胞骨格とは、繊維状蛋白質重合体によって成をしている非平衡ゲルの両者でビデオマイク形成された細胞の骨組みのことである。この細ロレオロジーを行った結果を比較・報告する。

胞骨格がモーター蛋白質との相互作用により生み出す力が非平衡状態を作り出し、様々な生命活動の源となっている。本研究では、細胞骨格の主要な構成要素であるアクチンの架橋ネットワークと、モーター蛋白質であるミオシン凝集体からなる簡単な in vitro モデル (非平衡ゲル)を作製し、細胞骨格内部における非平衡状態を再現させた。作製したゲル中に分散させたコロイド粒子の顕微鏡観察を行いその軌跡を追跡することで (ビデオマイクロレオロジー）、ゲル内部における非平衡揺らぎを定量化した。当日
は、平衡状態にある純粋なアクチンゲルと力生

25

C-4

DNA の電子移動についての理論的研究
九大院理 A

姫野 貴紀A , 吉森 明 A

DNA の電子移動反応は、基礎的な電子移動の問題、遺伝子の損傷、ナノデバイスなど幅広い分野に関連しており、様々な分野で注目されている。

DNA 中の電子移動速度については多くの実験がなされており、我々は高田氏らが行った実験を理論的にに説明することを試みた。使用した DNA の配列は N I − (A/T )n − (G/C) である。ただし、NI は naphthalimide であり、A,T,G,C は 4 つの塩基を表す。我々が用いたモデルでは系のハミルトニアンは

H≡ H (el) + H (i) + H (b)で与えられる。ただし、H (el) は電子に関するハミルトニアン、H (b) は溶媒に関するハミルトニアン、H (i) 溶媒や核との相互作用に関するハミルトニアンである。以前では、H (el) の非対角 Vmnが摂動項としてとらえられていたが、今回は H (el) を対角化して、H (i) を摂動項とみなすことにする。
この式からマスター方程式∑Pk (t) ≡ k0 Kkk0 Pk0 (t) + (δ0k − δN k )Kr PN (t)が導出されるが、この方程式は電子の状態を各塩基ごとに見るのではなく、全体の状態としてとらえるという特徴を持つ。つまり電子の波動関数が塩基に局在している場合だけでなく、複数個の塩基にまたがって存在している場合も取り扱えるということである。
このモデルでは、電荷再結合を考慮しない場合、実験を再現することはできなかった。そこで電荷再結合速度を詳しく調べることにした。電荷再結合速度は、A/T の数を増やすと減少するという性質が明らかになった。当日では Vmn と再配向エネルギー λnn への依存性について議論する。

C-5

空間的拘束下での DNA1 分子の形態とダイナミクス
九大院理 A

植村仁A , 市川正敏 A , 木村康之 A

マイクロ流路などの微小空間に拘束された高分子の挙動は基礎、応用の両面から関心がもたれている。２次元系での高分子の挙動は理論的、実験的研究が行われてきたが、３次元3µmから２次元へとクロスオーバーする領域での高分子の物性研究は十分には行われていない。
本研究では、１本鎖を直接観察可能な DNA を用いて擬似２次元系での高分子鎖の形態およびダイナミクスを直接観測し、理論モデルとの比較を行った。間隔を制御した２枚のガラス板の間に DNA 溶液を挟み、蛍光顕微鏡を用いて１分子の運動を観察した。取得した画

図：MSDの時間変化
左上：蛍光画像
右下：重心位置の軌跡

像から高分子鎖の広がりと重心位置を解析した。その重心位置の時間変化から平均２乗変位（MSD）を求めた（右図）。また、画像の輝度分布から重心周りのセグメント分布も求めた。
結果の詳細および考察については当日報告する。

26

C-6応力の存在下におけるマイクロレオロジー
九大院理 A

坂本隼人A , 水野大介 A , 木村康之 A

生物細胞の形状や力学的な安定性は、アクチンに代表される細胞骨格によって維持されている。外部からの力学刺激に対して細胞 (骨格)は生理学的に応答するが、そのメカニズムを理解するには、まず応力の存在下における細胞骨格の微視的な力学応答を調べる必要がある。本研究では平行平板セル中にアクチンゲルを封入し、その上面をピエゾ駆動させることで試料にずり応力を加えつつ、内部に分散させたコロイド粒子の運動を顕微鏡観察する「マイクロレオロジー」を行った。尚、サンプルにずり変形を加えた際にアクチンの絡み合いがほどける [repta-tion] が起こる可能性があったため、アクチンネットワークを架橋し弾性的な構造を作ることでreptation を抑えようと試みた。当日は、応力下での粘弾性がどのように変化したかを発表する。

C-7

準希薄系における高分子の形態とダイナミクス
九大理 A , 九大院理 B

高崎広太A , 植村仁 B , 市川正敏 B , 木村康之 B

鎖状高分子である DNA は、希薄溶液中ではランダムコイル状態をとり、濃度が増加するにつれて周囲の DNA と絡み合った状態になっていく。このため、その運動は希薄系とは異なるものになる。本研究では DNA1 分子の実時間直接観察を行い、準希薄系におけるダイナミク3 µmスに関する情報を得た。
実験では蛍光染色した少量の DNA を多量の

図１：蛍光画像

無染色 DNA と混合することで、1 分子の運動を観察出来るようにした。図 1 は蛍光顕微鏡を用いて観察した DNA 画像の一例である。得られた画像から形態及び並進拡散の濃度依存性を調べた。図 2 に異なる濃度における平均 2 乗変位（MSD）の時間変化を示す。
結果の詳細及び考察については当日報告する。

図２:平均2乗変位(MSD)の時間変化

27

C-8

イオン液体のガラス状態におけるＮＭＲ測定
九大院理 A , 九大理 B

坂口啓志A , 黒山晃司 B , 吉野貴保子 B , 町田光男 A

イオン液体は、強い長距離のクーロン相互作用が存在するにもかかわらず、室温で安定3:降温した液体状態をとるという興味深い材料であ:昇温(クエンチ)る。しかしながら、その低融点や結晶化しに:昇温(結晶)

くい性質の起源については、未だ多くの研究

2T1(s)の余地がある。イオン液体は対となるアニオンとカチオンの組み合わせによって物性が大きく異なるため、それらの運動性を調べることはイオン液体の特徴的な物性を理解する上1で重要である。本研究では、代表的なイオン液 体 1-butyl-3-methylimidazolium hexaﬂuo-rophosphate（[bmim]PF6 ）の過冷却状態やガ0ラス状態における分子運動を NMR で調べる4ことを目的とする。図は 31 P のスピン-格子緩和時間 T1 の温度依存性を示したものであ68

図 31P のスピン‑格子緩和時間 T1 の温度依存性る。1 H 核や 13 C 核については、当日発表する。

C-10

1000/T (K-1)

液晶-コロイド混合系の構造形成
九州大学大学院理学府 A

元永大介A , 市川正敏 A , 木村康之 A

ネマチック液晶に高分子を混合した系は複雑な相図を示す。ここで、ネマチック液晶と高分子（a）の一様液晶相を急冷すると、高分子の液滴が液（b）晶配向場の中に生成し、その配向歪みによってダイポール型の液滴欠陥対が発生する。この液滴欠陥対が双極子-双極子相互作用類似の力を及ぼしあうことで様々な凝集構造をとる。本発表では、一定の濃度下で、構造、成長の様子が急冷幅に応じてどう変化するかを発表する予定である。

100µm20µm

図1. 水平配向処理したセル中での凝集構造体の例。(a)は室温(21度)までの、(b)は0度付近までの急冷である。

図 1(a) は室温（21 度）までの急冷を、図 1(b) は0 度付近までの急冷をした際の凝集構造である。

28

C-11

液晶中のコロイド粒子間相互作用〜粒径依存性〜
九大院理 A , 産総研 B , JSTC

木下隆裕A , 市川正敏 A , 福田順一 B,C , 木村康之 A

ネマチック液晶中に数 µm 程度のコロイド粒子を分散させると、その粒子間には液晶の配向ひずみを介した長距離かつ異方的な力が働く。本研究では、光ピンセットを用いて粒径の異なる粒子間 (粒径比 1:0.8) に働く力を直接的に測定した。その結果、粒子間力の大きさが、その配置にも依存して大きく変化することが明らかとなった。この結果を理論的に理解するた
めに、液晶の弾性理論を用いた Simulation を行ったところ、実験とよく一致した結果が得ら図1れた。（図１参照）
詳細については当日発表する。

C-12

粒径の異なる粒子の粒子間力
D : 粒子半径で規格化した粒子間距離
f : Simulation , F : 実験

コロイド結晶の融解過程の観察
九大理 A , 九大院理 B

沖佑馬A , 植村仁 B , 市川正敏 B , 木村康之 B

ミクロンサイズのコロイド粒子分散系では、粒子濃度により、液体、結晶、ガラスなどの凝縮状態を示すことが知られている。これらを用いて原子スケールでは見ることができなかったさまざまな現象の詳細を明らかにする研究が行われてきた。たとえば、原子スケールで起きる現象と同等のものを、長いタイムスケールで実験し、可視化することができる。
本 研 究 で は 、集 光 し た レ ー ザ ー に よってｔ＝0 s

10μｍｔ＝3 s

10μｍ

強 い 熱 勾 配 を 作 り 出 す。そ し て 、そ の 熱 勾
配 に し た がって シ リ カ 粒 子 が 凝 集 さ れ る ことを 利 用 し て 、シ リ カ 粒 子 の 結 晶 を 人 工 的に生 成 し た 。次 に レ ー ザ ー を 切 る こ と に よって 、結 晶 は 融 解 す る 。こ の よ う に し て 起
こるコロイド結晶の融解過程を観察した。

図.コロイド凝集体の融解過程の時間変化

29C-13

液晶中のコロイド粒子間相互作用〜温度依存性
九大理 A , 九大院理 B

近藤昇A , 木下隆裕 B , 山本直樹 B , 市川正敏 B , 木村康之 B

ネマチック液晶中にコロイド粒子が存在す
ると、粒子周辺にはその表面アンカリングに起因した液晶配向の歪みが生じる。このとき、粒子自身が欠陥となり、さらに、近傍に対となる欠陥を新たに生み出すことで安定化し、粒子−欠陥対を形成する。このような粒子間には、歪みによって生じた弾性エネルギーを最小にしようとする力が働く。
本研究では、dipole 型粒子−点欠陥対が多数存在する系を用いて、その粒子間力を光ピンセットにより直接測定した。（右図）得られた結果を弾性理論によるシミュレーションと比較した結果も併せて示す。

図

粒子間力の粒子間距離依存性。負は引力を示し、正は斥力を示す。(直径５μｍ）

当日は、粒子間力の温度依存性についても報告する。

C-14（a : 粒子半径, F : 実験, f : Simulation）

Θ溶媒中の高分子鎖の振る舞い
九州大学・理 A

下村

健二A , 御手洗菜美子 A , 中西秀A

高分子の溶融体中やモノマーの引力と斥力が釣り合う θ 溶媒中の高分子はランダムウォークで記述され、いわゆる理想鎖として振る舞うと長く信じられてきた。実際、そのような場合、高分子鎖の広がりを表す慣性半径 Rg は重合度 N に対して Rg2 ∼ N となることが実験的にも理論的にも確かめられており、ランダムウォークのモデルに一致している。
ところが最近、溶融体や θ 溶媒中の高分子であっても高分子鎖に沿ったボンド・ボンド相関 P (s)が、鎖のつながりの為に P (s) ∼ s−3/2 のようにべき的に減衰することが見出された [1]。これは高分子鎖に沿って長距離の相関が存在することを示しており、ボンド間に相関のない理想鎖の振る舞いとは明らかに異なる。この事は一分子構造因子 S(q) にも現れるはずで、実際、溶融体中ではS(q) が理想鎖の構造因子である Debey 散乱関数からの食い違いがシミュレーションにより明らかになっている [2]。
本研究では θ 溶媒中における高分子鎖の振る舞いを調べる為に、bond ﬂuctuation model を用いたモンテカルロシミュレーションを行った。その結果、構造因子は溶融体中のものと同様に中間波数領域において S(q) ∼ Aq −2 + Bq −3 となることが分かり (A、B は定数)、また、長さ s(< N )の部分鎖の末端間距離 R(s) の分布において s の小さなところで理想鎖のガウス分布からの食い違いが見られた。
本発表では θ 溶媒中の高分子鎖と理想鎖の部分鎖の振る舞いの違いについて、その末端間距離の分布、および鎖長依存性を中心に発表する予定である。

[1]D. Shivanyants et al, Macromolecules, 41, 1475-1485 (2008)[2]P.Beckrich et al, Macromolecules, 40, 3805-3814 (2007)

30

C-15

密度汎関数法による固液相転移の研究
九大院理 A

平井安由美A , 吉森明 A , 小田垣孝 A[目的] ガラス転移の研究に用いられている
Lennard-Jones-Gauss(LJG) ポテンシャル (右上図) 系で結晶化が起こらない原因を明らかにする。LJG ポテンシャルは極小を２つ持っており、ガラス転移の研究に用いられている。計算機シュミレーションでは２つ目の極小の深さεを大きくしていくと結晶化が起こらない。

[手法] 密度汎関数法 (DFT) を用いた熱力学的摂動論により転移密度の計算を行った。系の参照系を剛体球 (HS) 系とし、HS 系でよい結果を出す DFT を適用した。固液両相のヘルムホルツの自由エネルギーを密度をパラメタとしてプロットし、共通接線を引くことによって転移密度を求めた。ここで結晶は fcc とした。

[結 果 ] ε を 大 き く し て い く と 固 液 の 転
移 密 度 の 差 が 大 き く な り、結 晶 化 し な い
原 因 で あ る こ と が 分 かった (右 下 図)。この こ と に は fcc の 第 三 近 接 粒 子 が 重 要な 役 割 を 果 た し て い る こ と が 分 かった 。

C-16

単成分液体のガラス化と結晶化
九大院理 A , University of StuttgartB

水口朋子A , 小田垣孝 A , Michael EngelB

粒子間の相互作用がレナード・ジョーンズ・ガウス（LJG）ポテンシャルで表される、1 成分単純系の 2 次元における性質を分子動力学シミュレーションで調べ、ガラス状態が実現されることを明らかにした。今回は、ガラス転移点の冷却速度依存性と液体のフラジリティー、および急冷によって作成したアモルファスの結晶化時間を調べたので、その結果を報告する。まず異なる冷却速度γを用いて十分低温におけるガラスを形成し、温度を上昇させつつエネルギーの温度依存性を求めた。その傾きが変化する点から、Tg のγ依存性を求めたところ、Tg はγの増加関数であるという、実験と矛盾のない結果を得た。さらに、エネルギーと温度の関係からエントロピーを計算し、過剰エントロピー（液体のエントロピーと結晶のエントロピーの差）を得た。その温度依存性か
ら、用いている LJG 系は大きなフラジリティーを持つことが明らかになった。次に、目的の温度まで急冷した系で、温度一定のシミュレーションを行い、結晶化時間を調べた。LJG 系では、結晶化に長い時間がかかるため、ガラス形成物質の結晶化過程を詳しく調べることができる。粒子配置に 5 角形や 3 角形などの特徴的なタイル構造が現われることに着目し、それら構造の数が時間変化していく様子と回折像 S(q) から、結晶化時間を決定した。その結果、金属ガラスの実験で得られているような温度と結晶化時間の関係を得た。

31

C-17

1 成分単純系のポリアモルフィズム
九大院理 A

光明丈浩A , 小田垣孝 A , 松井淳 A , 水口朋子 A

ポリアモルフィズムとは示強変数を変えた時(LDA)-高密度アモルファス (HDA) 転移の温度に、二つの異なるアモルファス状態間を遷移す依存性を調べた。

ることである。例えば水は単純な分子構造にも[1] H.E. Stanley, P. Kumar, L. Xu,Z. Yan,関わらず摂氏 4 度で密度が最大になる。そのM.G. Mazza, S.V. Buldyrev, S.-H. Chen, andF. Mallamace, Physica A, 386(2007), pp. 729743.

奇妙な性質は氷のアモルファス相のポリアモルフィズムに由来していると考えられており、ポリアモルフィズムに関する研究が現在盛んに行[2] T.Mizuguchi, T.Odagaki, M.Umezaki,
T.Koumyou and J.Matsui, AIP Conference

われている [1]。

Lennard-Jones-Gaussian(LJG)(( )12 ( )6( ポテンシャル))r0r0(r − rG )V =²0−2−² exp −rr2σ 2で相互作用する１成分系は急速な冷却により長時間安定なガラス状態を実現できることが以前

Proceedings, 982, pp. 234-237の研究で示された [2]。今回、この系に対して１成分等方系におけるポリアモルフィズムについての研究を行った。
急冷して作成したガラス状態を、温度一定に保って圧力を加えていくと、密度に跳びが見られ、その前後でガラス状態を保持していることが確認できた。その低密度アモルファス

C-18

自由エネルギーランドスケープ上のダイナミクスとガラス転移
九大院理 A

浴本亨A , 小田垣孝 A

ガラス転移では、ガラス転移温度近傍で比熱が急激に変化する熱力学的特徴と、緩和過程が分離する動的特徴が観測されている。現在、自由エネルギーランドスケープ（ＦＥＬ）描像に基づいて、熱力学的・動的特徴を統一的に理解できる枠組みを構築する研究が盛んに行われている。本研究の目的は、動的特徴をＦＥＬ描像に基づいて理解する事である。
我々は、代表点の軌跡に注目した１次元ＦＥＬ断面上のダイナミクスを解析した。代表点のダイナミクスとして、ＦＥＬを駆動力とするランジュバン方程式を仮定する。１次元ＦＥＬ断面は、ベイスン間の遷移確率がベキ分布に従うようにＦＥＬの高さを分布させた、規則格子上のガウシアンの集合とした。ＦＥＬの高さの符号によって、ベイスンにトラップされる過程に注目したトラップモデル、バリアーを乗り越える過程に注目したバリアーモデルを考慮した。
ランジュバン方程式を数値的に解き、トラップ、バリアーモデルの一般化感受率を求めた。その結果、ガラス転移温度近傍で一般化感受率に速い緩和・遅い緩和のピークを得た。遅い緩和は温度に強く依存する。

32

C-19

ガラス形成過程におけるエントロピーと比熱の振舞い
九大理 A , 九大院理 B

古賀沙絵子A , 小田垣孝 B

ガラス形成過程における比熱とエントロピーの振舞い
非平衡系において、比熱の温度依存性の異常をはじめとするガラス転移現象を統一的に理解する理論的枠組みとして自由エネルギーランドスケープ描像が提案され、それに基づいたガラス転移現
象の熱力学的性質の理解が進められている。実際のガラス転移は、温度が低下するにつれて系がランドスケープの 1 つのベイスンに捕らえられ観測時間の範囲内でベイスンから抜け出すことができず、緩和できないため起こる現象であると考えられている。ガラス形成物質を高温から冷却していく場合、冷却速度が遅いほど、すなわち観測時間を長くとるほど、低い温度まで系がベイスン間を移動することができるため、ガラス転移を表す比熱の急激な変化は低温側にシフトしていく。したがって、ガラス転移温度の冷却速度依存性は冷却速度が無限大の極限であるクエンチド系の比熱から、冷却速度が０の極限であるアニールド系の比熱の間で変化する。
本稿では、自由エネルギーランドスケープ描像において、ガラス形成物質の比熱とエントロピーが冷却速度とどのような関係にあるかを説明する。自由エネルギーランドスケープは、温度が低下するとより急峻になると考えられることから、ベイスンの底のエネルギーの温度依存性を考慮した。ベイスンの底のエネルギーが温度と共に大きくなる場合は、変化しない場合と比較してガラス転移点付近での比熱の異常が顕著に現れている。これは実験で得られたものと定性的な特徴で一致する傾向にあり、自由エネルギーランドスケープ描像に基づいてガラス形成物質の転移現象の熱力学的性質を理解できることが示唆された。

C-20

ポリ乳酸の融解・結晶化挙動の低分子量試料を用いての解析
福岡大学理学部 A江良和樹A , 安庭宗久 A

筆者らは，分子量約９万のポリ乳酸 (PLA)

値を示した。この温度域で結晶化がスムーズにの融液からの等温結晶化を行い，偏光顕微鏡観進行し，結晶化度が高くなるためと考えられる。

察により球晶成長速度 (G) の結晶化温度 (Tc)

(a)

(b)

(c)

(d)

依存性が 113 ℃を境にして不連続に変化することを報告した。しかし，高分子量試料では，分子鎖の絡み合いが生じ，結晶成長に不利に作用する。本研究では低分子量で光学純度の高い(100 ％) 試料を用いて，結晶化挙動と等温結晶化試料の融解挙動の解析を行った。 偏光顕微鏡観察から G を求めた。高分子量試料に対して低分子量試料の G の Tc 依存性は 101 ℃付近を境に変化し，高分子量の場合より低くなった。
図 1 に示すように球晶の形態やサイズもこの温度付近を境にして変化した。次に，等温結晶化時における DSC 結晶化曲線を種々の Tc について求めた。ピーク結晶化時間においても Tc

図１ PLAの偏光顕微鏡写真
Tc = (a) 85℃ (b) 100℃ (c) 105℃(d) 120℃
スケールバー 250µm

依存性が 101 ℃付近で不連続に変化した。また，Tc で等温結晶化した試料の融解曲線から求めた融解熱の Tc 依存性は 109 ℃付近で最大

33

C-21

ポリ乳酸の融解・結晶化挙動の特異な結晶化温度依存性
福岡大学理学部 A

塚本智史A , 渡壁克己 A , 川原渉 A , 安庭宗久 A

ポリ乳酸 (PLA) は，とうもろこしなどの再ると，共に 113 ℃ (=Tb)，140 ℃ (=Td) を境

生可能なバイオマス由来の生分解性高分子でにして不連続に変化し，異なる３つの温度域，ある。筆者らは，PLA の結晶化挙動が結晶化

Region I: Tc ≦ 113 ℃，II: 113 ℃≦ Tc ≦ 135

温度 113 ℃ (=Tb) を境に不連続に変化し，そ℃，III: Tc ≧ 135 ℃ に分けることができた。されが結晶構造の変化によることを報告した。本らに，両挙動の Tc 依存性はよく対応していた。

研究では，高純度の試料を用いて，融解・結晶RegionⅠ化挙動を詳細に検討した。

ⅡⅢ

185

Temperature (℃)

PLA を融液から所定の温度 (Tc) まで急冷し，その後 Tc に保って等温結晶化を行った。
等温結晶化試料の昇温時の熱分析曲線から，初期試料中にある結晶の融解による低温側融点Tm(L) と，融解・再結晶化によって生成した結晶の融解による高温側融点 Tm(H) の結晶化
温度 (Tc) 依存性を求めた。(図１) また，等温T m (HⅡ)

T m (HⅠ)

180

T m (LⅢ)

175
T m (LⅡ)

170
165

T m (LⅠ)
Tb

Td

120

140160結晶化時の熱分析曲線から、等温結晶化の開始

80100160T c (℃)
図１ ポリ乳酸等温結晶化試料の融点の結晶化温度依存性から結晶化速度が最大になるまでの時間 (ピーク結晶化時間：τ p) の Tc 依存性を求めた。
τ p vs Tc の曲線は、概略下に凸の変化を示した。求めた２つの曲線の Tc 依存性を比較す

C-22

局所構造情報を用いたタンパク質・ペプチドのエネルギー最適化
福岡工業大学生命環境科学科 A

中村秀昭A

本研究では、タンパク質の複雑なエネルギー空間を探索するための有効なモンテカルロ法を提案する。その要点は、ミニマム間に存在0.03する高いエネルギー障壁を乗り越えるようにすることと、大域的ミニマムをできるだけ少ない試行で見つけ出すことである。前者の問
0.02

題は、エネルギー面を平坦化してすべてのエPネルギー状態を等確率で探索すればよい。後者の問題に対しては、モンテカルロ計算に局所構造情報を使用すれば克服できると考えた。
0.01

この方法の有効性は、鎮痛ペプチドであるダイノルフィン A（DYNA）のエネルギー最適化を行うことによって確かめられた。DYNAの局所構造情報は、DYNA を４〜６残基程度0.00-180の長さに分割した部分ペプチドのエネルギー-120-60060120180ψ(°)

計算から得られた。たとえば、Phe 残基が関ψはPhe残基の主鎖の２面角であり、曲線はPhe残基を含む部分ペプチドがエネルギーの低い状態となる場合の確率分布を示す。

与する部分ペプチドの局所構造では、低エネルギー状態は図のような確率分布で与えられる。

34

C-23

反強誘電性液晶の非線形電気光学応答
九大院理 A

川藤洋志A , 市川正敏 A , 木村康之 A

電場下における液晶の巨視的スケールでのダ-43x10

電気光学測定法が用いられてきた。しかし、そ*Im[a 11]2*の適用は線形域に限られている。液晶のような*Re[a 11]

a 11 (a.u.)

イナミクス測定法として、従来、誘電測定法と1

ソフトマターでは、外場に対する応答は容易に非線形となることが期待される。また、非線形0電気光学測定法を用いれば、電場と線形に結合101していない運動モードに関する情報も得ること図１が可能となる。

210341010Frequency(Hz)SmCA*相の線形スペクトル a11*

例えば、反強誘電相（SmC∗A 相）では系全体-33x10としては巨視的な分極を持たないために、反強*Re[a 22]*a 22 (a.u.)

誘電的ゴールドストーンモードに対応した緩和は線形応答には現れない。しかし、誘電率の異*方性を介した２次の高調波応答として、このモードを検出可能である。図１、２にSmC∗A 相でIm[a 22]21測定された線形および２次非線形電気光学スペ0クトル例を示す。強誘電相など他の相の結果は101当日発表する。

C-24

図２310Frequency(Hz)410SmCA*相の２次スペクトル a22*

液晶電気対流系における２つのターゲットパターンの相互作用
九州大学大学院理学府凝縮系科学専攻複雑系 A敏A

液晶に電場を印加すると発生する液晶電気対流現象は、非平衡開放系の典型例として、多くの研究が行われてきた。液晶電気対流のパターンには様々あるが、本研究では、格子状のパターン（グリッドパターン）に着目した
このグリッドパターンの上には、位相波を発生させるターゲットパターンが形成されることが知られているが、それが複数存在した時にどのような相互作用をするのかはよくわかっていない。そこで今回、実験に加えて数値計算も用いて、その相互作用を検討した。周波数などの違うターゲットパターンを同時に存在させ、単一で存在している場合との比較を行った。

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数値計算では、複素ギンツブルグ・ランダウ方程式などを使い、２つ独立にターゲットパターンを発生させた後にそれらを衝突させた。右図はそのスナップショットである。

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吉田裕輔A , 木村康之 A , 市川正C-25

液晶光バルブにおけるパターンダイナミクスＩＩ
大分大学大学院工学研究科 A , 大分大学工学部 B , 岡山大学大学院自然科学研究
科 C , ニース非線形研究所 D

浜田裕貴A , 小野澤晃 B , 長屋智之 B , 奈良重俊 C ,Stefania ResidoriD
液晶光バルブ (LCLV:Liquid Crystal Lightと展開できる。ここに ui (r),vi (t) は i 番目のValve）は液晶を用いた光の位相制御デバイスである。LCLV に回転光フィードバックを導入して電圧を印加すると, ある電圧で静的な花弁モードの位置と時間に関する固有関数で, 特異状パターンが発生する。電圧をさらに上げると雑さを調べることができる。

値 µi は i 番目のモードの振幅であり,µ2i はエネルギーである。この µ2i の分布から揺らぎの複パターンは揺らぎ, 時空カオス状態に至る（図実験結果より, 揺らぎが大きくなるにつれ1 参照）。本研究では静的な花弁状パターンが不安定化する過程において, パワースペクトル,自己相関関数の測定および, 特異値分解を行い,て高次のモードが持つエネルギーが増加し不安定化のメカニズムを解析した。

る事がわかった。さらに主要な空間モードをている事や, 自己相関の低下が起こっている事, グローバルエントロピーは 0.5 程度であ特異値分解とは画像を互いに相関のない画像取り出し, 揺らぎが大きくなるにつれてどの列に展開する手法である。時刻 t, 位置 r におけようなパターンが成長しているのかを調べた。

る光強度を I(r, t), その時間平均を < I(r) >tとするとI(r, t)− < I(r) >t =N∑µi ui (r)vi (t)i=1C-26

ドーパント添加液晶の誘電応答
九大理 A , 九大院理 B

柴田翔A , 川藤洋志 B , 市川正敏 B , 木村康之 B

近年、ネマチック液晶にキラル低分子や微粒子3000などを添加し、新たな機能発現を目指した基礎

1mol%
3mol%
5mol%

研究が盛んに行われている。最近、室温でネマチ
2000

12ε*ック相を示す n-pentyl-n -cyanobiphenyl(5CB)

pure 5CB

8ε*に 、不 純 物 (ド ー パ ン ト) と し て Tetracya-noethylene(TCNE) を添加すると電荷移動錯体41000が形成され、赤褐色の液晶ができることが報告

0 110された。

0本研究ではこの液晶の電気的物性の測定を行った。図には 30 ℃における複素誘電率スペ101102103102103104

10 4Frequency [Hz]105∗

クトル ε の測定結果を示す。5CB に TCNE を数％添加すると誘電率が数百倍も増加すること、またデバイ型緩和の緩和周波数が TCNE の濃度に依存することがわかった。当日は誘電率スペクトルの温度依存性ならびにドーパント濃度依存性を報告し、観測された緩和の機構について議論する。

36105

Frequency [Hz]図 5CBと5CB+TCNE(1,3,5mol%)の複素誘電率スペクトル

106106