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博士前期課程講義 平成29年度 5回目

2017年5月17日。

本日は、新入生の導入科目を朝イチにやってから、学科会議を挟んで(昼食の時間がなかった)、午後イチに講義1。ここに記すのは、昨日のマスター生に対する講義について。

「結晶成長」の話をした。雪の結晶を見たことがありますか? 幼少に頃に見た記憶があるが、最近は雪が降らないな・・・てところでしょうか、という導入。結晶の形って、単に子供への科学入門のように見えるでしょう。単なるサイエンスに思えるかもしれません。スキーをしたことがありますよね。今日の雪は滑りがよい、さくさくしている、がりがりだ・・・ってことは感じますよね。雪の結晶がどんな形だったら、どんな雪質になるんでしょうかね? スポーツに限定された話ではありませんよ。雪の結晶の研究、工学分野でも重要なんですよ。土木工学・都市工学、道路の問題ですよ。どんな雪の結晶だったら滑りやすいかとか、融雪剤はどれがいいかとか。最近は、なだれなど災害対策が注目されていますが、これも土木工学の分野ですね。どんなゆきの結晶だったら、なだれがおきやすいか。

ウルフの定理をやって、結晶の成長形(漸近形)をやる。速度の遅い面で囲まれる話をした後、再び雪の結晶の写真を見せて、成長速度の速い「角(かど)」が伸びてしまっている、と。更には、「角」が伸びるだけでなく、枝分かれも、と。

途中、半導体表面の構造形成の紹介も。つまり、結晶形の問題は、量子ドットなんかとも関連しているんです。

表面張力による安定化の話と遮蔽効果による不安定化の話をし、線形安定性解析のあらましを話す。界面の時間発展方程式の例として、KPZ方程式を紹介して終り。