北海道大学低温科学研究所 相転移ダイナミクス分野 - 雪や氷の結晶成長の基礎

1. 雪の結晶：その形が千変万化する理由 氷の結晶成長機構及び成長に伴うパターン形成機構の研究 雪の結晶は、その精緻な構造と整った六回対称性から自然の作り出す 最も美しい結晶です。結晶のパターンは、結晶が成長するときの温度と過飽和度によって千差万別に変化することが古くから知られています(Fig.1)。 Fig.1:温度と過飽和度による結晶パターン変化 また、過冷却水中で成長する氷の結晶も雪の結晶と同様 に美しい樹枝状パターンを作ります。このような結晶パターンの変化は、どのような仕組みで起こるのでしょうか？ これを理解するには、 結晶の成長機構を解明することが必要です。私たちの研究グループでは、実験、計算機シミュレーション、さらに理論モデルなどのさまざまな方法でこの問題の研究を行っています。 雪結晶のパターン変化の特徴は、温度による晶癖変化と過飽和度による安定成長から不安定成長への変化に大き

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雪の成長について。樹枝状結晶成長。

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(北海道大学低温科学研究所)