脱塩による3次元コロイド結晶形成過程のBrown動力学シミュレーション(<特集>ナノからサブミクロンサイズ粒子の結晶化と構造形成)

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概要

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荷電安定コロイド粒子系の3次元規則配列構造の形成シミュレーションをブラウン動力学法を用いて行い,秩序構造形成条件について詳細に検討した.その結果,電気二重層を含む粒子の「有効半径」の概念を導入した上で剛体球系を参照することで,秩序化原理を,統一的に解釈することが可能であること,および,この原理に基づけば,粒子間のフォースカーブ(粒子間力と粒子表面間距離の関係)さえあれば,任意の塩濃度・温度・粒径に対する秩序化境界条件を,シミュレーションなしで先見的に予測できることを見出した.さらに,この概念は2次元の規則配列構造にも適用可能であり,規則構造の形成条件には系の次元を超えたUniversalityが存在することを示した.

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