image: An image of the clathrate structure (Si34) of water-type liquid formed at a negative pressure (left) and the phase diagram as a function of the strength of tetrahedrality λand pressure P. view more
Credit: 2018 Hajime Tanaka, Institute of Industrial Science, The University of Tokyo
東京大学 生産技術研究所の田中 肇 教授、ジョン・ルッソ 特任助教（研究当時、現ブリストル大学講師）、赤羽 健二 大学院生（研究当時）の研究グループは、正四面体構造を形成する傾向の強さを系統的に変えることが可能なシミュレーションモデルを用い、シリコン、ゲルマニウム、炭素に代表された水型の液体が共通に示す熱力学的・動力学的な異常性の起源を明らかにするとともに、水が上記の他のネットワーク形成液体に比べ、どのような特徴を持ち、その特徴が相互作用ポテンシャルのどのような性質を反映しているのかを明らかにすることに成功した。また、その特異性と温度・圧力相図との間に深い関係があることも見出した。水やシリコンに代表されるこれらの液体は、人類にとって最も重要な物質であり、本研究成果は、これらの物質群の示す特異的な性質の理解に大きく貢献するものと期待される。
本成果は２０１８年３月２６日（米国東部夏時間）に「Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America（PNAS、米国科学アカデミー紀要）」のオンライン速報版で公開される。
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Journal
Proceedings of the National Academy of Sciences