分子熱力学研究センターの現況報告

分子熱力学研究センター長  稲葉 章

理学研究科附属としての分子熱力学研究センターは，大阪大学の中でも規模の小さな組織であるが，国内のみならず国際的にも認知され，その存在意義が広く認められてきたのではないかと感じている． それは間違いなく先達の地道な努力と着実な成果の賜物なのだが，一朝一夕で構築できないこのような貴重な財産を単に持ち続けるだけでなく，学問の新しい一局面が切り拓けないかと常に自問しながら伝統を生かした研究，良き伝統が生きる研究を目指している．

国際的には，われわれが志向している構造熱科学的な研究がとりわけ注目されており，センターに認められた外国人特別研究員のポストを最大限有効に生かして共同研究を推進している． また，来年４月から国費留学生（大使館推薦）１名を受け入れる予定であるが，教育面での国際的な貢献もわれわれの望むところである． 一方で，博士研究員としての受入希望も少なからず聞かれるが，満足に対応できていないのが現状である．実は，これら次世代を担う若者の育成が今こそ必要なのだが，結果を急がせる時流はなかなか思い通りにはさせてくれない． 基礎研究とそれに関わる教育には，効果が現れるまでの相当な時間の遅れを覚悟したそれなりの忍耐が必要なのであろう．

理学研究科のとりわけ化学専攻・高分子科学専攻の協力を得ながら，今年も着実な研究・教育活動ができたのではないかと考えている．以下に現況を報告する．

１．人事

【運営委員会委員】（2005年11月7日現在）

【教職員の構成】（2005年11月7日現在）

• 本年3月31日付で定年退職された足立桂一郎教授・中筋一弘教授に代わり，佐藤尚弘教授・深瀬浩一教授が運営委員会委員に着任された． 足立・中筋両教授には長年にわたり本センターのためにご尽力いただき，心よりお礼を申し上げたい．
• 本年4月1日付で物理化学講座教授（物性物理化学研究室担当）として着任された中澤康浩教授が，センターの運営委員として加わると共にセンター兼任教授となった．
• 助手の崎里直己博士が本年3月31日付で退職し，4月1日付でセンター特任研究員に採用された．
• ウメオ大学（スウェーデン）のウーベ・アンダーソン（Ove Andersson）博士が，外国人特別研究員として昨年9月13日から11月10日まで着任した． 「高圧下の熱物性研究」に従事し，高圧下での結晶氷および非晶質氷の多形と熱伝導に関する研究を行った． また，水溶液からの水の結晶化に関する熱力学的研究に参画した．
• ロストック大学（ドイツ）のクリストーフ・シック（Christoph Schick）教授が，外国人特別研究員として本年1月19日から2月25日まで着任した． 「高分子の融解の速度論的研究」に従事し，生分解性プラスティックPCL（ポリカプロラクトン）の結晶化の速度論に関する研究を行った．
• カールスルーエ中央研究センター固体物理学研究所（ドイツ）のクリストーフ・マインガスト（Christoph Meingast）博士が，外国人特別研究員として本年5月9日から6月9日まで着任した． 「精密熱膨張率測定による固体熱物性研究」に従事し，酸化物高温超伝導体（YBCO）における酸素位置の凍結現象を中心とする熱力学的研究を行った． また，極低温における準結晶の熱膨張異常に関する研究を展開中である．
• クラクフ核物理研究所（ポーランド）のヤン・クラフィチック（Jan Krawczyk）博士が，外国人特別研究員（客員助教授）として本年9月7日から12月7日までの予定で着任している． 「ガラス転移を示す有機化合物の結晶多形の研究」に従事しており，液晶物質の相挙動の解明や熱力学関数の決定などの研究が進行中である．

【学生】（2005年11月7日現在）

• （MC2）神吉大輔，三輪久美子
• （MC1）岡田充弘
• （BC4）浦郷将英，鈴木晴，前中隆嘉

【就職・進学】

• 池内賢朗：
• 岡田充弘：

２．研究・教育活動

(1) 国際会議および国内学会

第15回ロシア化学熱力学国際会議（RCCT-2005）が6月にモスクワ州立大学で開催され，これに招待された稲葉が“Quasicrystals and the Related Crystals – Their Lattice Vibration and Phase Transition –”と題する全体講演を行った． また，第40回IUPAC会議が8月に北京で開催され，稲葉がセッションの招待講演“Structure and Phase Behavior of 2-D Solids Formed at Interfaces”を行った． 同じ題目の招待論文が，IUPACの論文誌Pure and Applied Chemistryに掲載される予定である． 第60回カロリメトリー会議は6月にワシントンD.C.のNISTで開催され，宮崎がシンポジウムの招待講演“Heat Capacity Studies on Molecule-Based Magnets”を行った． これら会議の詳細については，本号レポート記事を参照していただきたい．

国内学会では，第41回熱測定討論会が10月に九州大学で開催され，稲葉が「精密熱測定による構造熱科学研究」と題する特別講演を行った． 一般講演発表を含むリストは，国際学会，国内学会それぞれについて本号に掲載してある．

(2) 科学研究費補助金

今年度は新規採択のものはなく，以下の継続課題（3件）のみであった．

• 基盤研究(A)「界面特異な新奇凝縮相における秩序と乱れ」（研究代表者，稲葉）
• 特定研究（分子性導体）「分子性導体の外部環境制御下でのミクロ熱測定による新機能探索」（研究代表者，中澤）
• 基盤研究(C)「ナノスケール磁性体の磁気的性質に関する熱力学的研究」（研究代表者，宮崎）

(3) 講義などの担当

学内の教育活動として各人それぞれ講義・セミナー・学生実験などを担当している． 以下は今年度の担当である． 新カリキュラムの１年目であった「化学実験１」の世話役には稲葉・宮崎があたった．

＜第１セメスター＞

基礎セミナー（化学フロンティア）：稲葉，中澤，高倉，宮崎，崎里／化学概論：中澤／基礎化学１：中澤／平和の探求：長野／化学熱力学：長野／化学入門セミナー１：中澤，高倉

＜第２セメスター＞

基礎セミナー（現代科学の課題）：長野／化学入門セミナー２：中澤／共通教育化学実験（無機化学）：長野

＜第３セメスター＞

化学熱力学１：稲葉

＜第４セメスター＞

化学熱力学２：稲葉／基礎化学実験：長野

＜第５セメスター＞

統計力学概論：稲葉／化学実験１：稲葉，長野，高倉，宮崎

＜第６セメスター＞

統計熱力学演習：高倉，宮崎

＜第７セメスター＞

物性化学：高倉

＜大学院講義＞

分子熱力学：稲葉，長野，高倉

３．学位論文

この一年間に博士（理学）が1名誕生した．

【博士（理学）】（2005年3月）

• 池内賢朗：Calorimetric Study of Metal Complexes Showing the Change in Electronic State and Structural Disorder（電子状態と構造の乱れの変化を示す金属錯体の熱的研究）

４．社会的活動

(1) テレビ番組に出演

子供向けサイエンス番組「Ｑっと！サイエンス」への出演依頼を受け，稲葉が「No. 268：つめた〜い氷の世界」に出演した（テレビ大阪：2005年7月30日(土)午前9:30〜9:45放映，テレビ和歌山・びわ湖放送・奈良テレビ・福井テレビでも放映）． 実は，昨年も同じ時期に氷をテーマとした番組「No.217：夏だ！ひんやりかき氷」に依頼を受け，その監修を務めた経緯がある． いずれも水や氷に関わる種々の疑問に答えるかたちのものであった．

今回は，液体窒素やドライアイスを使ったデモンストレーション，氷の結晶構造模型を示しての説明などを行った． 内容は，水と氷の密度の違いや凝固点降下・表面融解の現象，共融混合物の性質などに関わるものであったが，小学生でも分かる説明というのは非常に難しいと実感した． 例えば，「かき氷とアイスクリーム．ほんとうに冷たいのはどちら？」という問いである． かき氷の温度は0 ℃，アイスクリームは零下（自販機では–25 ℃）である． にもかかわらず，口に入れたとき冷たく感じるのはかき氷であり，食べた後の体温をサーモグラフィで測っても，かき氷の方が身体をよく冷やしているという訳である． これには「熱」と「温度」の違いという重要な事項が関与しているのだが，短時間できちんと説明するのはなかなか難しい． これと関連して調べているうちに，氷の融解エンタルピーが0 ℃の氷のエンタルピー（絶対零度を基準としたエンタルピー）より大きいことに気が付き，水の異常さに改めて驚かされたものである． このような社会活動で啓発されることは（自分自身も含めて）往々にしてあるものだと痛感した．

(2) 学会等での活動

日本熱測定学会が主催する2006年の熱測定討論会は，日本熱物性学会が主催する熱物性シンポジウムとのジョイントで開催することが決まり，熱測定学会側の実行委員長を稲葉が務めることになった． 京都大学（吉田キャンパス）を会場として，2006年10月7〜9日に開催予定である． 構成員全員が協力し円滑な運営にあたるつもりである．今年の各人の活動を以下に示す．

稲葉章：

• 第2回熱量測定および化学熱力学に関する国際シンポジウム（2nd International Symposium on Calorimetry and Chemical Thermodynamics） （ブラジル・サンパウロで2006年4月9〜13日に開催予定）の組織委員（Scientific Committee）
• J-PARC（Japan Proton Accelerator Research Complex， 大強度陽子加速器計画）中性子実験−装置計画検討委員会専門委員
• 日本化学会近畿支部学会賞等支部推薦委員（平成16〜17年度）
• 日本学術振興会関係1件

中澤康浩：

• 日本熱測定学会委員（−9月）
• 日本熱測定学会庶務幹事（10月−）
• 日本熱測定学会広報委員会委員
• 日本物理学会新著紹介小委員会委員
• 分子構造総合討論会2005（東京）実行委員

長野八久：

• 日本熱測定学会企画幹事
• 日本熱測定学会標準状態圧力適正化WG メンバー
• ICTAC Thermochemistry WG メンバー

高倉洋礼：

• 第9回準結晶国際会議プログラム委員

崎里直己：

• 日本熱測定学会広報委員会委員

５．海外出張

６．外国人来訪者リスト（List of visitors from foreign countries）

Title of lecture at seminars

1. Prof. Christoph Schick (Institute of Physics, University of Rostock, GERMANY) “Fast Scanning Calorimetry (10,000 K/s) Applied to Semicrystalline Polymers” [January 25, 2005]
2. Dr. Christoph Meingast (Forschungszentrum Karlsruhe, Institute für Festkörperphysik, GERMANY) “High-Resolution Thermal Expansion of YBa2Cu3Ox Untwinned Single Crystals: Glass Transition due to Oxygen-Ordering” [May 16, 2005]
3. Dr. Andrey Yu. Vlasov (St. Petersburg State University, RUSSIA) “Binary Mixture Containing Nematogen: Off-Lattice Model of Rectangular Slabs with Restricted Orientations” [July 25, 2005]
4. Dr. Jan Krawczyk (H. Niewodniczański Institute of Nuclear Physics, Kraków, POLAND) “Quasi-elastic Neutron Scattering Study of HMB-TCNQ Complex” [September 26, 2005]