1993 Fiscal Year Annual Research Report

局所構造の非線形動力学

Research Project

Project/Area Number	03302018
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	和達三樹東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (60015831)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	薩摩順吉東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (70093242) 長島弘幸静岡大学, 教養部, 教授 (20015811) 渡辺慎介横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017936) 佐藤哲也核融合科学研究所, 教授 (80025395) 市川芳彦中部大学, 工学部, 教授 (90058917)
Keywords	ソリトン / カオス / 渦 / 広田の方法 / パターン形成 / 非線形波動 / ソリトン方程式 / 曲線、曲面の運動
Research Abstract	1.非線形媒質における局所構造、2.非線形動力学のシミュレーション、3.局所構造のダイナミックスについて以下の成果を得た。 (1)結晶成長や反応拡散系に対するモデルとして幾何学的模型を考察し、可積分系との関係を明らかにするとともに、新しい厳密解を見出した。 (2)プラズマとマイクロ波の相互作用に関して、時間空間におけるイオン波エコー、大振幅イオン波(航跡場)の励起を実験的に検証した。 (3)プラズマ中の高次元イオン波を考察し、2次元非線形シュレディンガー方程式を導いた。そして、その方程式はリコネクションを示す新しい解を持つことを示した。 (4)反応拡散系におけるターゲットパターンの波長は、ペースメーカーの〓を変化させることによって制御できることを、実験とシミュレーションによって示した。 (5)保存力学系におけるクラスター構造形成は、系のカオスとしての性質と密接に関係しており、カオスが存在することによって構造が維持されていることを示した。 (6)2種類のイオンが存在するプラズマ中での磁気音波を調べ、高調波モードと低調波モードのおのおのに対するKaV方程式を導いた。 (7)地球磁場や太陽磁場の発生機構をシミュレーション手法を用いて考察し、回転球殻中において対流運動から双極子磁場の発達することを示した。 (8)双線形形式を用い、可積分性を保ちながら養分化できることを示した。

Research Products
(26 results)

All Other

All Publications (26 results)

[Publications] K.Nakayama: "Motion of Curves in the Plane" J.Phys.Soc.Jpn.62. 473-479 (1993)
[Publications] K.Nakayama: "Motion of Surfaces" J.Phys.Soc.Jpn.62. 933-947 (1993)
[Publications] T.Iizuka: "Nonlinear Reflection and Refraction of Line Soliton due to a Discontinuity" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1159-1166 (1993)
[Publications] T.Iizuka: "Soliton Scattering Due to a Heavy Impurity in Nonlinear Lattices" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1932-1938 (1993)
[Publications] Y.Ohsawa: "Unitied Theory for Solar Energetic Particles:Basic Composition,^3He-Rich Events,and Prompt Ion Acceleration" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2382-2387 (1993)
[Publications] Y.Ohta: "Casorati and Discrete Gram Type Determinant Representations of Solutions to the Discrete KP Hierarchy" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1882-1886 (1993)
[Publications] Y.Amagishi: "Ion-neutral Collision Effect on an Alfven Wave" Phys.Rev.Lett.71. 360-363 (1993)
[Publications] M.Oikawa: "Effect of the Third-Order Dispersion on the Nonlinear Schrodinger Equation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2324-2333 (1993)
[Publications] H.Tsuji: "Two-Dimensional Interaction of Internal Solitary Waves in a Two-Layer Fluid" J.Phys.Soc.Jpn.62. 3881-3892 (1993)
[Publications] M.Funakoshi: "Steady Trapped Solutions to Forced Long-Short Interaction Eguation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1993-2006 (1993)
[Publications] T.X.Zhang: "Oblique Ion Acoustic Wave Instability and ^3He-Rich Events" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2545-2548 (1993)
[Publications] K.Nishinari: "A New-Type of Soliton Behavior in a Two Dimensional Plasma System" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2021-2029 (1993)
[Publications] K.Kajiwara: "q-Discrete Toda Molecule Equation" Phys.Letter A. 180. 249-256 (1993)
[Publications] N.Sasa: "A Series of Exact Solutions Based on a Bilinear Form of the Stationary Axially Symmetric Vacaum Einstein Equation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1153-1158 (1993)
[Publications] J.Satsuma: "A Bilinear Approach to Integrable Lattices and Their Similarity Reduction" Phys.Letter A. 194. 387-396 (1993)
[Publications] A.Kageyama: "Simulation Study of Magnetohydrodynamic Dynamo:Convection in a Rotating Spherical Shell" Phys.Fluids B. 5. 2793-2805 (1993)
[Publications] T.Watanabe: "Comprehensive Simulation Study of Local and Global Development of Auroral Arcs and Field-Aligned Potentials" J.Geophys.Res.98. 21391-21407 (1993)
[Publications] Y.Nishida: "Refraction and Reflection of Ion Acoustic Solitons by Space Charge Sheaths" Phys.of Fluids B. 5. 722-723 (1993)
[Publications] H.Nakanishi: "Wakefield Accelerator using Twin Linacs" Nucl.Inst.& Mech.A. 328. 596-598 (1993)
[Publications] N.Yagami: "Electron Linear Accelerator Based on the Cross-Wave Electric and Static Magnetic Field" Jap.J.Appl.Phys.32. 5703-5710 (1993)
[Publications] C.Matsuoka: "A Half Integer Charge Vortex Solution in a Hybrid Topological Defect" Phys.Letter A. (1994)
[Publications] H.Yamada: "Dynamics of wave fronts in excitable media" Physica D. 64(in press). 153-162 (1993)
[Publications] H.Yamada: "Dynamics of Untwisted Scroll Rings in Excitable Media" J.Phys.Soc.Jpn.63. 379-382 (1994)
[Publications] S.Inagaki: "Dynamical Stability of a Simple Model Similar to Self-Gravitating Systems" Publ.Astro.Soc.Jpn.45. 733-735 (1993)
[Publications] K.Konno: "Vortex Soliton with Axial Flow" Theor.and Math.Physics. 98(in press). (1994)
[Publications] R.Hirota et al.: "Future Directions of Nonlinear Dynamics in Physical and Biological Systems" Plenum Dress, 9 (1993)

1993 Fiscal Year Annual Research Report

局所構造の非線形動力学

Principal Investigator

和達 三樹 東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (60015831)

Research Products

[Publications] K.Nakayama: "Motion of Curves in the Plane" J.Phys.Soc.Jpn.62. 473-479 (1993)

[Publications] K.Nakayama: "Motion of Surfaces" J.Phys.Soc.Jpn.62. 933-947 (1993)

[Publications] T.Iizuka: "Nonlinear Reflection and Refraction of Line Soliton due to a Discontinuity" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1159-1166 (1993)

[Publications] T.Iizuka: "Soliton Scattering Due to a Heavy Impurity in Nonlinear Lattices" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1932-1938 (1993)

[Publications] Y.Ohsawa: "Unitied Theory for Solar Energetic Particles:Basic Composition,^3He-Rich Events,and Prompt Ion Acceleration" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2382-2387 (1993)

[Publications] Y.Ohta: "Casorati and Discrete Gram Type Determinant Representations of Solutions to the Discrete KP Hierarchy" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1882-1886 (1993)

[Publications] Y.Amagishi: "Ion-neutral Collision Effect on an Alfven Wave" Phys.Rev.Lett.71. 360-363 (1993)

[Publications] M.Oikawa: "Effect of the Third-Order Dispersion on the Nonlinear Schrodinger Equation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2324-2333 (1993)

[Publications] H.Tsuji: "Two-Dimensional Interaction of Internal Solitary Waves in a Two-Layer Fluid" J.Phys.Soc.Jpn.62. 3881-3892 (1993)

[Publications] M.Funakoshi: "Steady Trapped Solutions to Forced Long-Short Interaction Eguation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1993-2006 (1993)

[Publications] T.X.Zhang: "Oblique Ion Acoustic Wave Instability and ^3He-Rich Events" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2545-2548 (1993)

[Publications] K.Nishinari: "A New-Type of Soliton Behavior in a Two Dimensional Plasma System" J.Phys.Soc.Jpn.62. 2021-2029 (1993)

[Publications] K.Kajiwara: "q-Discrete Toda Molecule Equation" Phys.Letter A. 180. 249-256 (1993)

[Publications] N.Sasa: "A Series of Exact Solutions Based on a Bilinear Form of the Stationary Axially Symmetric Vacaum Einstein Equation" J.Phys.Soc.Jpn.62. 1153-1158 (1993)

[Publications] J.Satsuma: "A Bilinear Approach to Integrable Lattices and Their Similarity Reduction" Phys.Letter A. 194. 387-396 (1993)

[Publications] A.Kageyama: "Simulation Study of Magnetohydrodynamic Dynamo:Convection in a Rotating Spherical Shell" Phys.Fluids B. 5. 2793-2805 (1993)

[Publications] T.Watanabe: "Comprehensive Simulation Study of Local and Global Development of Auroral Arcs and Field-Aligned Potentials" J.Geophys.Res.98. 21391-21407 (1993)

[Publications] Y.Nishida: "Refraction and Reflection of Ion Acoustic Solitons by Space Charge Sheaths" Phys.of Fluids B. 5. 722-723 (1993)

[Publications] H.Nakanishi: "Wakefield Accelerator using Twin Linacs" Nucl.Inst.& Mech.A. 328. 596-598 (1993)

[Publications] N.Yagami: "Electron Linear Accelerator Based on the Cross-Wave Electric and Static Magnetic Field" Jap.J.Appl.Phys.32. 5703-5710 (1993)

[Publications] C.Matsuoka: "A Half Integer Charge Vortex Solution in a Hybrid Topological Defect" Phys.Letter A. (1994)

[Publications] H.Yamada: "Dynamics of wave fronts in excitable media" Physica D. 64(in press). 153-162 (1993)

[Publications] H.Yamada: "Dynamics of Untwisted Scroll Rings in Excitable Media" J.Phys.Soc.Jpn.63. 379-382 (1994)

[Publications] S.Inagaki: "Dynamical Stability of a Simple Model Similar to Self-Gravitating Systems" Publ.Astro.Soc.Jpn.45. 733-735 (1993)

[Publications] K.Konno: "Vortex Soliton with Axial Flow" Theor.and Math.Physics. 98(in press). (1994)

[Publications] R.Hirota et al.: "Future Directions of Nonlinear Dynamics in Physical and Biological Systems" Plenum Dress, 9 (1993)

和達三樹東京大学, 大学院理学系研究科, 教授 (60015831)