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非平衡状態に対する遷移線形化の手法による非線形応答理論

Research Project

Project/Area Number 13J04728
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 数理物理・物性基礎(理論)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

小川 駿  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,070,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsVlasov方程式 / 臨界指数 / 保存力学系 / 平均場モデル / 非線形応答 / 非平衡統計力学 / 準定常状態 / Euler方程式 / 臨界現象 / 非線形応答理論 / 大自由度力学系
Outline of Annual Research Achievements

前年度に非線形応答理論の一般論とその具体的なモデルへの応用を行った[1]が, 残された問題点は以下の二つである. a) 数値計算結果と理論的な予測は常に合うわけではない. b) 秩序変数での展開を行い, 非線形応答について解析的に調べ, 臨界指数を求めることなどは空間一様定常解(無秩序相)のみでしかなされていなかった. また, 秩序相側の臨界指数γは空間非一様定常解(秩序相)における線形応答理論から求められているので, γとδの間のスケーリング関係式が成立したのは単なる偶然なのかということも不明である. また, 孤立系の非古典的な臨界指数についてはハミルトニアン平均場モデルについてしか求められておらず, その普遍性が不明である.
a)については, ハミルトニアン平均場モデルにおいて, 理論予測がうまくいくのは「初期状態が臨界点付近であること. (Landau減衰率が小さい)」「摂動が高次のFourierモードを持たないこと. 」の場合であることが確認された. 当初の予定ではLandau減衰を取り入れた補正を行う予定であったが, それ以外にも数値計算結果と理論のズレの原因となるものがあることが判明したので, どういった場合に理論と数値計算結果が合うのかということをまとめプレプリント[2]を公開した.
b)については, より一般的な空間一次元系において, 再分配公式で得られた終状態を非一様初期定常状態周りで展開する方法を発見し, 秩序-無秩序相間の二次相転移における臨界指数はハミルトニアン平均場モデルの場合と一致し, スケーリング関係式も必然的に成立することを示した。これも論文にまとめプレプリント[3]を公開した.

[1] S. Ogawa and Y. Y. Yamaguchi, Phys. Rev. E 89, 052114 (2014). [2] Y. Y. Yamaguchi and S. Ogawa, arXiv:1411.6759. [3] S. Ogawa and Y. Y. Yamaguchi, arXiv:1412.1593.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Nonlinear response for external field and perturbation in the Vlasov system2014

    • Author(s)
      Shun Ogawa and Yoshiyuki Y. Yamaguchi
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 89 Issue: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.89.052114

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamical pattern formation in two-dimensional fluids and Landau pole bifurcation2014

    • Author(s)
      Shun Ogawa, Julien Barre, Hidetoshi Morita, and Yoshiyuki Y. Yamaguchi
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 89 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.89.063007

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Non-mean-field critical exponent in a mean field model ; Dynamics versus statistical mechanics2014

    • Author(s)
      Shun Ogawa, Aurelio Patelli Yoshiyuki Y. Yamaguchi
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 89 Issue: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.89.032131

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spectral and formal stability criteria of spatially inhomogeneous stationary solutions to the Vlasov equation for the Hamiltonian mean-field model2013

    • Author(s)
      Shun Ogawa
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 87 Issue: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.87.062107

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非平衡準定常状態における臨界現象に対するランダウ理論的アプローチ2015

    • Author(s)
      小川駿, 山口義幸
    • Organizer
      日本物理学会2015年年次大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都・新宿区)
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次元完全流体における渦度場のパターン2015

    • Author(s)
      小川駿
    • Organizer
      第11回数学総合若手研究集会~数学を基盤とした多分野間の交流による豊な発展・発見を
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-03-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Vlasov方程式系の非平衡統計物理学2014

    • Author(s)
      小川駿
    • Organizer
      SGEPSS波動分科会小研究集会「プラズマ波動理論の新展開」
    • Place of Presentation
      京都大学宇治キャンパス(京都府・宇治市)
    • Year and Date
      2014-12-05
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 長距離相互作用系における非線形応答理論2014

    • Author(s)
      小川駿, 山口義幸
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県・春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 平均場ダイナミクスにおける非線形応答と非平均場的臨界現象2014

    • Author(s)
      山口義幸, 小川駿
    • Organizer
      日本物理学会2014年秋季大会
    • Place of Presentation
      中部大学春日井キャンパス(愛知県・春日井市)
    • Year and Date
      2014-09-07
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 二次元完全流体における非線形ランダウ減衰とパターン形成2014

    • Author(s)
      小川駿, Julien Barre, 森田英俊 山口義幸
    • Organizer
      日本物理学会2014年年次大会
    • Place of Presentation
      平塚市
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 孤立系の平均場ダイナミクスにおける非線形応答2014

    • Author(s)
      小川駿, 山口義幸
    • Organizer
      日本応用数理学会研究部会連合発表会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 遷移線形化の手法を用いた非線形応答理論2014

    • Author(s)
      小川駿, 山口義幸
    • Organizer
      第10回数学若手研究集会~多分野間の交流による発展・発見をめざして~
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2014-03-04
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ハミルトニアン平均場モデルにおける非平均場的臨界現象2013

    • Author(s)
      小川駿, Aurelio Patelli, 山口義幸
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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