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J-GLOBAL ID：201002235015301031   整理番号：10A0301936

拘束水中とメタノール希釈バルク水中におけるStokes-Einstein関係の動的交差と破れ

Dynamical Crossover and Breakdown of the Stokes-Einstein Relation in Confined Water and in Methanol-Diluted Bulk Water

著者 (8件)： MALLAMACE Francesco (Universita di Messina, Messina, ITA) ,  MALLAMACE Francesco (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts) ,  BRANCA Caterina (Universita di Messina, Messina, ITA) ,  CORSARO Carmelo (Universita di Messina, Messina, ITA) ,  LEONE Nancy (Universita di Messina, Messina, ITA) ,  SPOOREN Jeroen (Universita di Messina, Messina, ITA) ,  STANLEY H. Eugene (Boston Univ., Massachusetts) ,  CHEN Sow-Hsin (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 114  号： 5  ページ： 1870-1878  発行年： 2010年02月11日 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 水中動的不均一性の存在を実験的に調べるためと水の熱力学的異常性の物理的起源を理解するため,水の均一核形成温度T_H≒231K以下で過冷却水を良く調べる必要がある。このことは液体が凍結できないような小ナノポーラス構造内部に水を閉じ込めることによって可能である。NMRと準弾性中性子散乱測定を用い,過冷却水中明確に定義された動的交差温度T_Lの実験上の証拠を得た。三種の幾何学的環境:1)準一次元円筒チューブを有するMCM-41-Sのナノチューブに閉じ込めた水(準一次元水),2)リゾチーム球状蛋白質の第一水和層中蛋白質のガラス転移が関係した水(準二次元水)及び3)メタノールモル分率0.22でメタノールを有する混合液体中熱力学と輸送の性質で異常を示す水(準三次元水)を考慮した。超Arrheniusレジームでバルク水粘度を解析するためのべき乗則アプローチを用い予測した温度は拘束水中で最近観測した協調的構造緩和の消滅による脆弱性-強い転移とStokes-Einstein関係の破れを定義した。本実験はこれらの観測した過程が系の次元に無関係であり,その代わり拡大水素結合ネットワークが動的停止に近づいたとき水の動力学的性質を支配する拡大水素結合ネットワークの開始によって生じることを示した。

シソーラス用語： 過冷却液体 ,  *水 ,  自己拡散 ,  *拡散係数 ,  材料 ,  多孔質体 ,  *細孔内拡散 ,  粘度 ,  構造緩和 ,  水素結合 ,  ネットワーク構造 ,  Arrheniusの式 ,  動特性 ,  ナノチューブ ,  MCM-41 ,  リゾチーム ,  球状タンパク質 ,  水和 ,  ガラス転移 ,  二次元 ,  モル分率 ,  混合液体 ,  三次元 ,  一次元 ,  法則 ,  NMR【磁気共鳴】 ,  準弾性散乱 ,  中性子散乱 ,  幾何学 ,  協調制御 ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： ナノポーラス体 ,  べき乗則 ,  過冷却水 ,  脆弱性 ,  動力学的性質

分類 (1件)： 溶液論一般  (CB05010Z)

物質索引 (1件)： メタノール

タイトルに関連する用語 (7件)： 拘束 ,  水中 ,  メタノール ,  希釈 ,  バルク ,  Stokes-Einstein関係 ,  交差