先進基礎数理科学Ⅰ

ソフトマターとは、力学的にやわらかい性質を示す物質の総称です。高分子・液晶・コロイド溶液のような、複雑な内部構造をもつ液体を意味することが多いですが、「やわらかい」には厳密な定義はなく、形状記憶合金やソフトポーラスクリスタルなどの結晶も、内部自由度の応答とマクロな力学応答が絡み合う「やわらかい」結晶つまりソフトマターと見なすことができます（液体と区別するためソフトクリスタルと呼ぶこともあります）。そこでは粘弾性やメソスケール不均一性が力学応答を理解する上での重要概念となります。そのようなメソスケールの有効理論であるGinzburg-Landau理論をベースに、数々のソフトマターをどのように調理していくのか、議論していきたいと思います。もちろん題材に応じてレシピは少しずつ異なりますが、普遍的な概念があることを、具体例を通じて学んでいただけますと幸いです。具体的には以下の内容を予定していますが、多少の変更はあり得ます： １．Ginzburg-Landau (GL) 理論 ２．時間依存Ginzburg-Landau (TDGL) 理論 ３．非保存系と保存系の相秩序化 ４．スピノダル分解と核生成 ５．流体力学的相互作用の働く相転移ダイナミクス ６．液液相分離、液晶相転移、高分子溶液の相分離 ７．固体の相転移ダイナミクスにおける弾性論の役割 ８．ソフトクリスタルにおける相転移ダイナミクス（非保存系）：反強誘電相転移とその力学制御 ９．ソフトクリスタルにおける相転移ダイナミクス（保存系）：ソフトポーラスクリスタルの分子吸脱着転移 １０．数値シミュレーション技法について補習

講義

レポートによります

学部レベルの熱力学・統計力学・流体力学・弾性論は既知とします。非平衡統計力学や場の理論については深入りしないので、興味のある方は各自で学習しておいてください。