2014 Fiscal Year Annual Research Report
光フィードバック下の液晶光バルブにおける確率共鳴と同期現象
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24340093
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
長屋 智之 大分大学, 工学部, 教授 (00228058)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
折原 宏 北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30177307)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 非線形動力学 / ソフトマター / 確率共鳴 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までの研究で確率共鳴の観測を試みたが，確率共鳴が起きる実験条件が狭いために観測ができなかった。実験では理想的な状況を作ることができない為，本来この系で確率共鳴が起きうるかを現象論モデルに基づく数値シミュレーションで確かめることにした。
実験で観測することを目的とするため，使用する液晶光バルブに印加する電圧と書き込み光強度を変化させて液晶からの光の強度の依存性を計測する実験を行った。この光強度から常光ー異常光の位相差を求めた。さらに，計測点以外の条件でもシミュレーションを行うため，液晶光バルブの電圧，光特性を近似的に表す実験式を決定した。
液晶光バルブの特性を得た後，位相の時間発展を記述する微分方程式を使って，双安定性が生じる電圧を特定した。フィードバック光に正弦的な変調とノイズを重畳する場合と，液晶光バルブの駆動電圧に正弦的な変調とノイズを重畳する場合について確率共鳴現象が起きるかをシミュレーションによって調べた。その結果，前者に関しては確率共鳴の発現が確認できなかったが，後者に関しては，確率共鳴の発現が確認できた。しかし，双安定状態での液晶の傾きのポテンシャルが浅いために，観測できる条件が狭いこともわかった。また，シミュレーションの未知パラメーターである液晶の緩和時間によっては観測ができないこともあることがわかった。これらのシミュレーションの知見を元に，実験で確率共鳴の観測を試みることにした。
本研究を社会還元する目的のため，ひらめきときめきサイエンスの活動として，「液晶科学への誘い」を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究の第一目的である確率共鳴現象の観測について，シミュレーションでは存在が予測できたものの，実験的に確かめられていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーションで得た知見を元に，実験で確率共鳴の観測を試みる。それでも観測が困難な場合には，ノイズの種類をかえ，時間相関のあるノイズで確率共鳴の観測を試みる。
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| Causes of Carryover |
確率共鳴の観測実験が予想どおりに進まなかったため，数値シミュレーションで観測条件を推定することにした。そのため，光学部品等の予定していた実験機材の購入を控えたために繰り越し金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
シミュレーションで観測条件の推定ができたので，繰越金は実験に必要な機材の購入に使用する。
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