Theoretical study on nonequilibrium phenomena in driven-dissipative systems
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21H01006
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
早川 尚男 京都大学, 基礎物理学研究所, 教授 (90222223)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 智史 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00843757)
齊藤 国靖 京都産業大学, 理学部, 准教授 (10775753)
大槻 道夫 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 准教授 (30456751)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2023: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,110,000 (Direct Cost: ¥4,700,000、Indirect Cost: ¥1,410,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
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| Keywords | 駆動散逸系 / 粉体 / 非対称単純排他過程 / レオロジー / ジャミング / Mpemba効果 / 摩擦 / 非平衡統計熱力学 / 幾何学ポンプ / ASEP |
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| Outline of Research at the Start |
周期駆動した際の微小系の熱機関の理論を進展させて、幾何学的位相及びその生成カレントの役割を明らかにすることと、粉体やコロイド等の駆動された非熱的な散逸多体系の非平衡相転移を統一的な視点から理論解析を行う。本研究の実行を通して広いクラスの駆動非平衡系へ新しい物理的視点を与えるだけで無く広範な応用に有用な情報を与える事が目的となっている。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は3年計画の最終年度ということで多くの学術論文の出版(11篇）があり、２回の研究会を主催し、指導学生２人が述べ３つの学生優秀発表賞を受賞した。更に本科研費で雇用していたPDが第一著者の論文がPRLのEditors' Suggestionに選ばれ、Physics World等のメディアで紹介されて大いに注目された。因みに彼は、本研究の成果が評価されてインドでパーマネントポストを得た。また昨年度１月から本科研費で雇用していたPDも無事に次の職を見つけて、年度内の研究成果を論文としてまとめている段階である。研究代表者と分担者は８回の国際会議招待講演（うち海外３）を行う等、本科研費の成果は一定の注目を集めている。また本科研費での研究成果に直結する結果を早川、高田の二人が著書としてまとめて共立出版から出版する予定である（脱稿済）。
出版論文から研究成果の概略を説明すると、最も注目を集めたのはPRL出版論文に代表される異常緩和現象の一つとして注目されているMpemba効果の研究である。我々は開放量子系で、系の温度を定義し、それがMpemba効果を示す事を示した。我々は、この研究に関するプレプリントも発表している。次に周期駆動系に生じる幾何学的位相を利用した熱機関を使うと悪魔のように自動的に仕事を取り出せる事を示した論文も注目に値する。また、濃厚懸濁液に対するインパクトや剪断に対する応答、慣性懸濁液の２種混合系のレオロジーに関する理論、厳密に解けるランアンドタンブル模型の解析によるクラスター形成の理論、粉体中の音波伝播の解析、２次元弾性体でのストレス伝播の解析、溝を使った摩擦の制御等に成果を出した。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(192 results)
