1993 Fiscal Year Annual Research Report
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05836038
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| Research Institution | National Institute for Fusion Science |
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Principal Investigator |
佐藤 哲也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官教授 (80025395)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 國彦 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官助教授 (40220876)
堀内 利得 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官助教授 (00229220)
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| Keywords | 計算機シミュレーション / 秩序構造 / 無秩序因子の排出 / イオン音波 / ダブルレイヤ / スーパーダブルレイヤ |
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| Research Abstract |
本研究は平成5年及び6年の2年計画として認められた研究であり、その第1年度の研究実績について述べる。本計画以前に行ってきた多くの計算機シミュレーション研究を通じて、秩序構造の自発的形成のための仮設を導き出すまでに至っている。本研究では、この仮設の一つの重要な前提としての「構造形成を妨げる無秩序因子の系外へ排出機構の存在」を具体例を用いて実証することを目的としている。今年度は、イオン音波ダブルレイヤに照準を当てた。イオン音波ダブルレイヤの研究を行うために、従来の粒子シミュレーション研究において行ってきた上流と下流を周期的に結びつけるという人為的境界条件を拝し、上流から常に新鮮な粒子群が流入し、下流から汚れた粒子群が自由に流出することを物理的に保障する新しい粒子シミュレーション手法の開発を行った。その新しい手法を用いて、イオン音波ダブルレイヤ構造形成の詳細な研究を行った。その結果、従来型の"弱いイオン音波ダブルレイヤ"が初期に励起されるが、強い非線形相互作用によって電子とイオンの流れの局所構造が大きく変形され、巨大な新しい秩序構造(これをスーパーイオン音波ダブルレイヤと名づける)が形成されることを見い出した。これは、下流側から汚れ(無秩序因子)を系外に排出することが秩序構造形成に重要な働きをすることを示す重要な一つの根拠を与えている。この結果は当初の予想をはるかに上回る驚くべき結果であり、今後の研究の新しい発展を促すものである。
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