ガラス・ジャミング転移における剛性の発生(サブゼミ,第56回物性若手夏の学校(2011年度) 研究と人生の指針-Beyond the CoMPaSS of your field.-,講義ノート)

Abstract

「水髄方円」(水は方円の器に従う)という言葉にあるように、液体は入れ物の形にやすやすと従う。こうならないのが固体である。自然界に存在する固体には、結晶とともにアモルファス固体、すなわちガラスがある。ガラスは液体のように空間的に乱れた原子・分子配置を持ちながら剛性を持っている。普段当たり前のことのように受け止められていることであるが、どのようにしてそのようなことが可能になっているのだろうか?そもそも物の固さとは一体何なのだろうか?近年、粉体のジャミング転移を含めた広汎な系においてこの基本的な問いに答えようという研究が活発に行われている。このサブゼミではまず、ガラスやジャミング転移に関する初歩的な解説から始める。次に、実験、理論による最近の研究の進展の概要を説明する。最後に、スピングラスなどランダム系の統計力学で発展したレプリカ法と、伝統的な液体論を組み合わせたクローン液体論という第一原理的なアプローチに基づいて、ガラス系の剛性を研究する試みを紹介する。