1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07832024
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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) |
BAZDENKOV S. 核融合化学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官教授 (90270488)
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)
渡邉 國彦 核融合科学研究所, 計算機センター, 文部教官助教授 (40220876)
林 隆也 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 (60156445)
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| Keywords | 自己組織化 / コンピュータ・シミュレーション / 間欠性自己組織化 / エネルギー極大と極小 / 過飽和 / 構造変換 / 局所開放系 |
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| Research Abstract |
本年度は、自己組織化研究において最も興味あり且つ重要な物理的課題である「秩序は如何なる非線形性によって創造されるのか、また、そこに横たわる普遍的概念は何か」という課題への挑戦を目的として、平成7年度までに明かとなった自己組織化の統一シナリオを表現し得る物理模型を構築し、それに基づいたシミュレーションコードを開発、実行した。その結果、非線形性を有する系は、系外部からのエネルギー注入量を能動的に制御する意志があるが如く振る舞い、自己組織化現象に伴って発生する間欠的なバースト状エネルギー解放の大きさ、継続時間、間隔などを調節するという性質を有することを見いだした。特に、系外部のエネルギー源と自己組織化系との間の境界層の「膜」としての機能がこのような系の能動的レスポンスにおいて重要な役割を果たすという、自己組織化シナリオを考える上で全く新しい視点を発見するにいたった。具体的には、境界層付近に配置したプラズマ粘性層を通じて系内にエネルギー注入を行う研究において、この粘性層が系外部から内部へのエネルギーの流入を制御する膜としての機能、即ち「自己組織化の淘太機能」と「構造の安定化機能」を持っていることを明らかにした。
さらに、これまで考察してきた磁気流体プラズマと粒子運動論的プラズマとは全く異なった相互作用系(近接相互作用系)における秩序形成のシミュレーションコードの開発、実行を行い、プラズマとは異なる局所開放非線形相互作用系においても非線形時間発展の結果として構造形成が行われる過程を直接検証することに成功した。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Tetsuya Sato: "Complexity in plasma : From self-organization to geodynamo" Physics of Plasmas. 3,5. 2135-2142 (1996)
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[Publications] Masao Ozaki: "Electromagnetic instability and anomalous resistivity in a magnetic neutral sheet" Physics of Plasmas. 3,6. 2265-2274 (1996)
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[Publications] Shao-ping Zhu: "Self-organization process of a magnetohydrodynamic plasma in the presence of thermal conduction" Physics of Plasmas. 3,7. 2821-2823 (1996)
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[Publications] T.H. Watanabe: "Implementation of an Electrostatic Implicit Particle Simulation Scheme" Journal of Computational Physics. 127,2. 473-481 (1996)
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[Publications] S.V. Bazdenkov: "Multiscale Semi-Ideal Magnetohydrdodynamicsc of a Tokamak Plasma" Nuclear Fusion. 36,10. 1299-1306 (1996)
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[Publications] Hideyuki Kitabata: "Impulsive Nature in Magnetohydrodynamic Driven Reconnection" Jorunal of the physical Society of Japan. 65,10. 3208-3214 (1996)
