2010 Fiscal Year Annual Research Report
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21540391
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
日高 芳樹 九州大学, 大学院・工学研究院, 助教 (70274511)
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| Keywords | 物性基礎論 / 非線形物理学 / 散逸構造 / 時空カオス / 液晶 / 非平衡開放系 |
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| Research Abstract |
近年、系の状態をカオスから秩序状態へと近づける「カオス制御」を、大自由度系の時空カオス制御へ拡張する試みが始まっているが、実験研究関してはまだほとんど行われていない。そこで本研究は、液晶電気対流系で現れる時空カオスに対して、制御手法の確立と制御機構の解明を中心的な目的としている。特に、時空間欠性に対するパラメトリック摂動による時空カオス制御の機構解明と、欠陥乱流、グリッドパターン、ソフトモード乱流など、液晶電気対流の示す多様な時空カオスに対しても制御を試み、より普遍的な制御手法の確立を目指す。
過去の研究で、欠陥格子パターンにおいて現れる時空間欠性に対して、パラメトリック摂動によって乱流状態が秩序状態に変化する時空間欠性制御を実現していた。同様のパラメトリック摂動をグリッドパターンの時空間欠性に印加したが、制御ができないことがわかった。そのことにより、それぞれの時空間欠性の発生機構が異なることが示唆された。
ソフトモード乱流に対して磁場を印加すると、南部-ゴールドストーン・モードが抑えられ、対流パターンは秩序化する。その秩序は「パターン秩序度」によって定量的に表される。今年度は、ステップ状に磁場を除去することによって、パターン秩序度が有限の値をもつ状態から、パターン秩序度ゼロのSMTへ向かって緩和していく過程を観測した。その結果、パターン秩序度は2段階の緩和を示すことがわかった。第1段階では、ジグザグ不安定モードの発生によってパターン秩序度は急激に減衰した。また第2段階では、南部ゴールドストーン・モードの効果によってゆっくりと緩和した。逆にステップ状に磁場を印加する場合は、磁場除去の場合とは異なり、パターン秩序度はさらに複雑なふるまいを示すことがわかった。それはSMTに特有の線状欠陥「ブラックライン」の存在が大きく関与していることがわかった。
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[Presentation] ソフトモード乱流の外場応答2010
Author(s)
植木達博, F.NUGROHO, R.ANUGRAHA, 日高芳樹, 甲斐昌一
Organizer
基研研究会2010 非平衡系の物理-非平衡ゆらぎと集団挙動
Place of Presentation
京都大学 基礎物理学研究所湯川記念館
Year and Date
2010-11-19
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