Letter

物性:化学的ガラス化における、結合に制御された配位エントロピー減少

Nature 420, 6916 doi: 10.1038/nature01261

ガラス形成といわれると、準安定状態にある液体を結晶化しないように冷却または圧縮することによる物理的ガラス化が思い浮かぶ。しかし、ガラスは化学的ガラス化によっても形成される。こちらは、成分分子が不可逆的な化学結合を介して次々に重合することによる。エンジニアリングプラスチックに使われる材料の大多数の形成と、天然および合成樹脂の硬化は、化学的ガラス化に基づく。化学的ガラス化と物理的ガラス化にかかわる分子過程は異なるが、運動の低速化と生じるガラスの熱力学特性は意外と似ている。そのような類似性を説明できれば、ガラス転移の一般的理解が進み、その普遍的な性質が明らかになるだろう。今回我々は、誘電率と光子相関の測定を行って物理および化学的ガラス形成体の動的挙動の類似性の起源を明らかにした。両者の配位制約が同様に発展していくことを見いだした。特に、配位エントロピーの減少と化学結合の数の間を関係づけた。後者は実験で制御できる量である。

目次へ戻る

プライバシーマーク制度