2017 Fiscal Year Annual Research Report
Colored noise-controlled electroconvection
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15K05215
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
許 宗ふん 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50325578)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 液晶 / ノイズ / 電気対流 / 非平衡系 / 進行波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
通常，ノイズは不要な信号で抑制・排除の対象であるとされている．しかし，ノイズが非平衡システムに関わった場合，確率共鳴をはじめとするノイズによる閾値下応答現象や秩序化現象のような直感に反する効果が様々な分野で報告されている．
本課題では，液晶対流系を用いて，電気ノイズを定量的に追加する手法を開発し，非平衡散逸系のパターン形成とそのダイナミクスを調査する．本年度ではこれまでの静止安定な典型的な対流パターン（Williams domain）の調査結果を踏まえて，動的安定なパターンとして知られている進行波（Traveling wave）におけるノイズ影響を体系的に調べ，以下の結果が得られた．
①2次元の液晶セルで，進行波のHopf周波数の正弦波電圧及びノイズ強度依存性を明らかにした．しかし，欠陥の出現及び運動によってHopf周波数の測定に無視できない影響が出た．対流閾値より相当な高電圧の正弦波では，欠陥によって進行波が止まるともに予想できない周期的な欠陥の振動現象が現れた．
②上記の欠陥の出現及び運動を排除し，真の正弦波電圧及びノイズ強度依存性を調査するため，defect-free対流現象を示す1次元セルを開発した．液晶デバイス分野で知られているIn-plane switchingモードを用いた1次元セルでの調査で，進行波のHopf周波数の正弦波電圧及びノイズ強度依存性が明らかになった．
③さらに，1次元液晶セルの調査で，2次元セルで現れる孤立波（worms）と比較できる1次元ソリトンが発見できた．
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