【物理】物質の核生成に新たな理論を発見　弾性ひずみにより遠く離れた分子にまで分子間相互作用がおよぶ系の「巨視的核生成」

物質の核生成に新たな理論を発見　形状や体積が変化する現象の解明に貢献

NIMS 理論計算科学ユニットの西野 正理主任研究員らは、物質の状態が変化する
きっかけとなる現象（核生成現象）について、これまで知られていない新たな過程がある
ことと、それを説明する理論を発見した。

概要

独立行政法人物質・材料研究機構（理事長：潮田 資勝）理論計算科学ユニットの
西野 正理主任研究員らは、物質の状態が変化するきっかけとなる現象（核生成現象）に
ついて、これまで知られていない新たな過程があることと、それを説明する理論を発見した。

核生成は、エレクトロニクス技術から気象学におよぶ広範囲な研究分野において重要な
テーマである。伝統的に、たかだかナノメートル程の微視的なスケールで起こる一連の過程
だと考えられており、実際に微視的な核生成のみが知られている。しかし、今回の研究では、
弾性ひずみにより遠く離れた分子にまで分子間相互作用がおよぶ系においては、臨界核の
大きさが全系の大きさに比例する為に、巨視的な過程になり得ることを明らかにした。

　核生成理論においては、その表面（界面）と内部の（自由）エネルギーのバランスで決まる
ある特定の大きさを持つ微視的な臨界核が考慮される。しかし、今回我々は、結晶を構成
する分子が大きさの異なる双安定状態を持つことで弾性ひずみが生じるスピンクロスオーバー
系のモデルを解析し、弾性ひずみにより遠く離れた分子にまで分子間相互作用がおよぶ系に
おいては、核の臨界的な大きさはある特定の値を持つのではなく、全系の大きさに相対的な
ものであることを明らかにした。ここでは、核生成は巨視的な過程になることができ、「巨視的
核生成」という新しい概念が得られる。

本研究での成果は、これまでの核生成理論に新たな展開を与える。物質設計においては、
系の大きさを調整することで準安定状態の強さやヒステリシスループの幅を制御する（著しく
変える）原理が与えられる。さらに、マルテンサイト変態、磁歪、ヤーン・テラー歪みによる構造
相転移などの未解明な機構にたいしても有用な知見を与えると考えられる。

本研究成果は、ネイチャー・パブリッシング・グループのオープンアクセスジャーナルScientific
Reportsオンライン版にて平成23年11月22日に公開された。そのアブストラクトの和訳が、
日本語ウェブサイトに「注目の論文」として平成24年1月23日に掲載された。

独立行政法人物質・材料研究機構プレスリリース　2012.02.22
http://www.nims.go.jp/news/press/2012/02/p201202220.html

NIMS、物質の状態が変化するきっかけの「核生成現象」の新たな過程を発見
デイビー日高/マイナビニュース　2012/02/23
http://news.mynavi.jp/news/2012/02/23/097/index.html
http://news.mynavi.jp/photo/news/2012/02/23/097/images/004l.jpg
画像3。準安定相(赤色)から安定相(青色)への緩和過程におけるスナップショット
http://news.mynavi.jp/photo/news/2012/02/23/097/images/001l.jpg
画像4。(a)準安定相(赤色)において角度θで特徴づけられる安定相粒子集合体(青色)。
(b)角度θで特徴づけられる粒子集合体が存在する場合の全系のエネルギー密度

Macroscopic nucleation phenomena in continuum media with long-range interactions
Masamichi Nishino, Cristian Enachescu, Seiji Miyashita, Per Arne Rikvold, Kamel Boukheddaden & François Varret
Scientific Reports 1, Article number: 162 doi:10.1038/srep00162
http://www.nature.com/srep/2011/111121/srep00162/full/srep00162.html

?

巨根的陰核生成

つまりどういう事だってば

>>3
　見たくないのだが。

ミクロで見るなマクロで見よ、核の経済も、、、か
理解した

理論を発見って表現に違和感

やれやれ、僕は射精した

>>4
物質の核生成は周りの環境に影響される。
環境を変えることで核生成を制御できる。

日本沈没の理論に出てきた　エネルギーの通り道が本当にあったとは

マルテンサイトと言えば日本刀

何気に大変な発見だが

(；´･ω･｀)わざと難しく書いてませんかこの記事

数理的な基礎研究だけど応用範囲の広い理論だね。

>>9
それは応用の可能性の一つってだけで要点ではない。

物理的な状態が大規模に変化する現象が起こるとき、
従来のモデルでは変化のきっかけになるスタート地点がすごく小さな領域の場合しか考えられていなかった。
イメージ的には火薬の一点に火をつけたら全体に爆発が広がるみたいなもの。

このモデルは広い領域がスタート地点になる場合もあるという話。
一点スタートのモデルでは説明できなかった色々な現象を説明できる可能性が大きい。

つもり一言で言うと
巨根的陰核

これって龍脈やレイ・ラインを具体的に説明できる理論になりうるな

核生成の核って、原子核の事？
それとも分子が形成される時に核となる部分みたいな意味で使ってる？

後者でしょ

>>18 サンクス

>>17
どっちでもないw
核生成理論で検索するのがお勧め

>>20 なんか、ググッても微妙ｗ
あるページには、気泡の核という言葉が使われていたのがそれっぽい。
核生成理論を説明しているページは核とは何かを説明していなかったりする。
専門性高い分野って感じだね。
分子の中心部分じゃなくて、もっと分子が沢山まとまった
固体を形成する核とか、液体ならコロイドみたいな？

○転載と編隊が説明できるのか

>>21
>>1のマイナビニュースのリンク先がちょっと長めだけど比較的わかりやすいかも
マイナビニュースにしては珍しく…

簡単な例を言うとまず温度が凝固点ぴったしギリギリでしかも一様な液体があるとする
当然この液体は何かのきっかけで全体が固体になる
でもその固体に変化するためにはまず何かしらのきっかけが当然必要
そのきっかけってのは熱ゆらぎだったり適当な何かなんだけどそのゆらぎによってまずある一点から固体になり始める
するとこの点を中心して固体化が広がっていく、つまり変化の核になるように見えるからこの部分を核と呼ぶ

要は別の相(固体やら液体やらその他色々)に移動するためにきっかけとなってる部分のこと…のはず
最終的にはその核が全体に広がって相が完全に入れ替わる

蛇足としてこの核ができたとしてもその大きさがある一定の大きさを超えないと周りに押し返されて消えてしまう
そのある一定の大きさの核が臨界核

>>23 おお！分かり易いです。ありがとうございます。

過冷却水を�dと叩くと一瞬で全面凍結する仕組みの解明か。

おまいらヤクルト冷凍庫で凍らせようとして
全然凍らないからあきらめて飲もうと思った瞬間に
全面凍結した事あるよな？

わかってない人が
わかってる風に頑張って書くと
こうなるよっていう見本記事

また、自分だけは正しく理解したつもり厨か

>>14,23
ほう

しかし>>1の文章はまるで翻訳文だな
わけわからん日本語にしか読めん

文章はかなり判りやすいと思うけど……
核生成を知らなかった俺でも最初の３行くらいで多分相転移か切断かのことだって判ったし
そりゃ一知半解だけど

ホモサピエンスの常識のようになった、似たようなレジェンドに、ビッグバン
ってもんがオールレイディー、あるんだからさ。
>>1はリアリーリーフーリッシュ的なコンポジション(文章)だが、こんなことは
オールレイディーサンプション想定済みの事、ミートゥー。

ジャスト、単に証明できないから、触れ回っていないだけだインアウアーソシエティー。

>結晶を構成する分子が大きさの異なる双安定状態を持つことで弾性ひずみが生じるスピンクロスオーバー系のモデルを解析し

ここ以外は理解した。

このスレ、レベルたけぇな

わかったような分からない系においてはレスすることは難しい

>>31
その歌詞でラップにして歌ってみてくれ

フッテンだって タンサンだって 同じようにあるのさリンカイテン。

ダッフンダって フットンダって 同じ世〜に生まれて逝くのだ リンンシタイケン。

お、グッピーの仔が生まれた。

また日本からノーベル賞受賞者が出るのか

ピースな愛のバイブズでポジティブな感じで核が生成するわけだな

これは半導体とかで、ホンのわずかの元素ドープでＰ／Ｎを作れたりという、
そういうこととも関係する話だな。
気象という意味では、巨大な積乱雲ができるその最初の核がどうできるか、だったり。

計算機科学の醍醐味っぽ。

要は相転移理論か

これ破断とかにも使える？