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　セメントやマヨネーズ、歯磨き粉など、身の回りの多くの物质は静置状态では流动せず固体的に振る舞いますが、一定以上の力を加えると流体のように流れます。こうした性质を利用することで、例えば歯磨き粉の场合には适量を歯ブラシの上に乗せることができます。降伏流体と呼ばれるこれらの物质は、普遍的に贬别谤蝉肠丑别濒-叠耻濒办濒别测则と呼ばれるレオロジー法则に従うことが経験的に知られていました。统计力学的観点では、分子などの构成要素が持つミクロな构造や运动がマクロな物性を决定すると期待されますが、贬别谤蝉肠丑别濒-叠耻濒办濒别测则のミクロな起源は、同法则の発见から90年以上たった今も未解明のままでした。

　日本学术振兴会の大山伦弘特别研究员（研究当时）、东京大学大学院総合文化研究科の水野英如助教、池田昌司准教授は、コンピュータシミュレーションと理论解析を用いて、贬别谤蝉肠丑别濒-叠耻濒办濒别测则に従う最もシンプルな物质である単纯ガラスにおいて、同法则のミクロな构造起源の解明に成功しました。

　本研究では、まず基準振动解析という手法を拡张し、外力により流动化したガラスに适用することで、流动化の起源となるミクロな构造が虚数振动数を持つ固有振动モードとして抽出できることを発见しました。さらに降伏临界性に立脚した理论的解析により、それらの特徴的构造から定量的に贬别谤蝉肠丑别濒-叠耻濒办濒别测则が説明できることを示しました。このことは、本开発手法で抽出された构造こそが同法则のミクロな起源とみなせることを意味します。

　本研究成果は、マクロなレオロジー特性にミクロな构成要素の観点での理解を与えるものです。本研究で开発した手法をより复雑な物质に适用できるように拡张することができれば、将来的に様々な物质のレオロジー特性の设计指针が获得できるようになると期待されます。

　开発手法で抽出した贬别谤蝉肠丑别濒-叠耻濒办濒别测则のミクロな构造起源の可视化结果。赤色の粒子が流动化の核を形成している。黒い线は虚数振动数を持つ特异な振动パターンを示す。流动速度が遅いときは线状のパターンが観察される（左図：縦方向の线状パターン）が、速度の上昇に伴い复数の线状パターンが同时に観察されるようになり（中央図）、极めて高速の场合には复数の线状パターンが合一し、复雑な构造が形成される（右図）。