東京大学先端科学技術研究センターの田中 肇 特任研究員/東京大学名誉教授、シー　チン特任研究員、ワン　インチャオ特任研究員らの研究グループは、ガラスや高分子、金属ガラスなどの非晶質材料に共通して現れる振動異常「ボゾンピーク」の起源を、分子・粒子レベルで解明しました。　ボゾンピークとは、ガラスの振動状態密度が、理想的な結晶に対して期待されるデバイ則から大きく逸脱して過剰に増大する現象であり（図1参照）...

東京大学大学院総合文化研究科の水野英如助教、筑波大学数理物質系物質工学域の森龍也助教、大阪大学産業科学研究所の南谷英美教授、イタリア・トレント大学のGiacomo Baldi准教授らによる国際共同研究チームは、窓ガラスの硬さと脆さの起源が「砂の詰まり（ジャミング転移）」の物理によって説明できることを示しました。これにより、窓ガラスと砂団子が剛性を獲得する仕組みが、共通の物理機構に基づくことが明らかになりました。　砂場の砂を手でぎゅっと握ると砂団子ができる現象は、多くの人にとって身近なものでしょう。この現象は、物質が「硬さ（剛性）」を獲得する仕組みを理解するうえで、基本的な物理現象です...

東京大学大学院新領域創成科学研究科の松永紗英助教、阿品朱弥学部学生（研究当時）、御手洗容子教授は、ニオブ合金が高温環境下で急速に損傷する酸化メカニズムを解明しました。本研究チームは、酸素から合金を保護するように働く酸化物と、劣化につながる酸化物の両方を生成することが知られているニオブシリサイド基合金をモデル材料として用い、中温および高温で酸化試験を行いました。酸化による質量変化、酸化膜の組織、生成する酸化物の結晶構造、添加元素の分布を詳しく解析した結果、酸化によって生じるニオブ酸化物の結晶構造が温度や添加元素の種類によって変化し、酸化速度や酸化膜の割れ・剥離、さらに合金を酸素から保護...

東京大学大学院理学系研究科の濵﨑佑哉大学院生、城ノ上諒太大学院生（当時）、髙野慎二郎助教、佃達哉教授らによる研究グループは、ある特定の金ナノクラスター（注1...

氷の形成（氷核形成）は、大気科学、生物物理学、材料科学において極めて重要な現象であり、例えば雲の生成、飛行機の着氷、凍結保存、さらにはタンパク質結晶化に至るまで広範な現象に関係しています。とりわけ、自然界の氷核形成の多くは、表面が存在する環境で生じる「不均一核形成（heterogeneous nucleation）」であり、その微視的なメカニズムの解明は、氷の生成制御にとって鍵を握っています。　従来の理論的枠組みである古典的核形成理論（以下、CNT：Classical Nucleation Theory）（注6）は、界面自由エネルギーや濡れ角（接触角）といったマクロな熱力学量を用い...

　マヨネーズや泡沫などは、柔らかい球状粒子が乱雑に充填された物質であり、ソフトジャム固体と呼ばれます。ソフトジャム固体は、液体と固体の中間の性質である粘弾性を示しますが、その理解は十分ではありませんでした。特に、異常粘性損失と呼ばれる、遅い変形に対して粘性が急激に増大する現象について、理解が困難でした。　今回、東京大学大学院総合文化研究科の原雄介大学院生（研究当時）と池田昌司准教授は、九州大学大学院理学研究院の水野大介教授らと共同で、ソフトジャム固体の粘弾性を理解することに成功しました。典型例として、マヨネーズのような高密度エマルジョンに注目し、粘弾性の微視...

　東京大学 先端科学技術研究センター 田中 肇 シニアプログラムアドバイザー（特任研究員）/東京大学名誉教授（研究開始当時：生産技術研究所 教授）と同大学工学系研究科物理工学専攻 石野 誠一郎 博士課程学生（研究当時）、松山湖材料研究所フ― ユアンチャオ 教授（研究開始当時：生産技術研究所 学振外国人特別研究員）の研究グループは、ガラス形成液体のモデルを用いた数値的研究を通じて、基本的な粒子再配置モードである「T1プロセス」が液体の構造秩序と動的挙動にどのように関係しているかについて、粒子個々の運動に着目して微視的レベルで解明しました。　液体が結晶化する温度よりも低い状態で...