無秩序性に隠れた秩序性を見つける

液体はミクロに見るとはっきりとした構造がない無秩序な（不規則な）状態です。

ただ一方でマクロに見ると、物質ごとあるいは温度・圧力に応じて決まった性質を有しており、これを決めるなんらかの「秩序」が存在しているはずです。

このような無秩序性に隠れた秩序性を見いだし、液体のみならずガラスなどを含めた「不規則系物質」を理解する基本的枠組みを構築することを目指しています。

メゾスコピックレベルの「ゆらぎ」に着目

我々が注目しているのは、ミクロ（原子分子の時間空間サイズ）よりは少し大きく、マクロ（日常生活のサイズ）よりはかなり小さいメゾスコピックレベルの「ゆらぎ」（＝不均質性）です。ここに「秩序」が存在すると見ています。

このサイズの重要性は理論やコンピューターシミュレーションでは意識されてきましたが、実際の実験となると手法は限られており、またアクセスできる時間空間サイズも限定的でした。

放射光施設と超音波装置を利用

我々は、音波を利用してメゾスコピックレベルの動的なゆらぎを直接測定する手法を新たに考案しました。この手法は放射光施設を利用する手法と、超音波装置による手法の２つの音速測定法を併用して行うことで広範囲の時間空間サイズをカバーできるところに特徴があります。

最近では、広範囲の温度圧力域の液体の水にこの手法を適用し、従来の手法では検知が難しかった微小な「ゆらぎ」の変化を測定し、物性との密接な関係性を見いだすことに成功しました。

このような「ゆらぎ」は、仮説として過冷却域にその存在が予言されている液体－液体相転移に伴うものと考えられます。「秩序」の一端をつかめたことで、今後「不規則系物質」研究の発展に寄与できると考えています。