• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2016 Fiscal Year Annual Research Report

運動論的乱流形成とその散逸に伴うプラズマ加熱・粒子加速機構

Research Project

Project/Area Number 26287119
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

齊藤 慎司  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (60528165)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 成行 泰裕  富山大学, 人間発達科学部, 准教授 (50510294)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords宇宙プラズマ物理 / 太陽風プラズマ / プラズマ乱流 / 計算物理
Outline of Annual Research Achievements

本研究ではプラズマ運動論が重要となるような空間および時間スケールでのプラズマ乱流の非線形プロセスに注目し、特に波動散逸や不安定性に伴うプラズマ粒子の加速および加熱プロセスについての研究を行っている。
運動論的性質が重要になってくるようなプラズマ乱流を運動論的乱流と呼び、これより十分空間・時間スケールの大きな磁気流体近似(MHD)プラズマ乱流から、乱流カスケードを経てエネルギーが供給されていると考えられている。MHDプラズマ乱流から供給されたエネルギーをもとにwhistler波動やkinetic Alfven波動が生成されていると考えられており、本研究では特にwhistler乱流に注目し、その非線形発展について調べている。
今年度はMHDスケールに近いwhistler乱流の非線形発展についてプラズマ粒子シミュレーション手法を用いて計算を行い、以下2点について新しい知見を得ている。
[1] イオンスケールwhistler乱流の非線形発展において、whistlerとは全く性質の異なるイオン音波が間欠的に励起される。
[2] イオンスケールwhistler乱流中での磁場スペクトルの特徴と中間スケール(イオンスケールと電子スケールの間)での特徴が異なる。
[1]については複数の国際学会(AOGS(2016年8月(Beijing, China)招待講演), AGU Fall Meeting(2016年12月(San Francisco, USA)))、国内研究集会において口頭発表を行っている。また、現在この成果についての論文の執筆作業がほぼ完了し、2017年度前半中にPhysics of Plasmasからの出版を目指している。[2]については、2016年のSGEPSS秋学会において口頭発表を行っており、現在より詳細の解析を実施中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

論文の執筆のペースは少し遅れているが、2017年度中に2本以上の論文投稿が可能であると見積もっている。また当初予想していなかったwhistler乱流の非線形的性質を2016年度においては発見しており、運動論的乱流の新しい知見を得ている。
現在whistler乱流以外のプラズマ波動や非線形構造についての解析を計画しており、今年度中に新たな結果が得られることを期待出来ることから、運動論的乱流の研究としては順調に進展していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

Whistler乱流中において、不安定性を介したイオン音波が励起されるプロセスについて成果をまとめ終えた段階であり、近日中にPhysics of Plasmasへ投稿し、年度前半中の出版を目指している。また、現在イオンスケール中でのwhistler乱流の磁場スペクトルの特徴について研究を進めているが、より大きな空間スケールでの検証が必要であると考えており、現在これまでの4倍の面積スケールの計算を実行中である。これによる結果を解析し共同研究者との議論および学会発表を経て、年内中に論文投稿へ繋げる予定である。

Causes of Carryover

28年度内に国際誌へ論文を投稿する予定であったが、データ解析に想定より多くの時間を費やしたため、投稿が遅れ28年度の未使用分が発生した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

年度内に未投稿であった論文を早急に投稿および出版へ繋げ、その投稿料として使用する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] Phase coherence among the Fourier modes and non-Gaussian characteristics in the Alfven chaos system2017

    • Author(s)
      Y. Nariyuki, M. Sasaki, N. Kasuya, T. Hada, M. Yagi
    • Journal Title

      Progress of Theoretical and Experimental Physics

      Volume: 2017 Pages: 033J01, 033J14

    • DOI

      10.1093/ptep/ptx016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 不均衡な磁気流体乱流の多次元波数スペクトルモデル2017

    • Author(s)
      Y. Nariyuki, Y. Narita, and S. Saito
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-17 – 2017-03-20
  • [Presentation] Generation of Ion Acoustic Waves in Whistler Turbulence2016

    • Author(s)
      S. Saito, Y. Nariyuki, and T. Umeda
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2016
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-12-11 – 2016-12-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Non-elliptic wave-number spectra of imbalanced magnetohydrodynamic turbulence in the solar wind plasma2016

    • Author(s)
      Y. Nariyuki, Y. Narita, and S. Saito
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2016
    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-12-11 – 2016-12-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽風磁気流体乱流の非等方な多次元波数スペクトル:現象論2016

    • Author(s)
      Y. Nariyuki, Y. Narita, and S. Saito
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-23 – 2016-11-23
  • [Presentation] Whistler Turbulence at Ion and Electron Scales: Particle-In-Cell Simulations2016

    • Author(s)
      S.Saito, Y. Nariyuki, and T. Umeda
    • Organizer
      地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-19 – 2016-11-23
  • [Presentation] Generation of Small Scale Electrostatic Fluctuations in Decaying Whistler Turbulence: Particle-In-Cell Simulation2016

    • Author(s)
      S.Saito, Y. Nariyuki, and T. Umeda
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society 2016
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2016-07-31 – 2016-08-05
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Enhancement of kinetic-scale electrostatic fluctuation in whistler turbulence: Particle-In-Cell simulation2016

    • Author(s)
      S.Saito, Y. Nariyuki, and T. Umeda
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合
    • Place of Presentation
      千葉県幕張市
    • Year and Date
      2016-05-22 – 2016-05-26
  • [Funded Workshop] Mini-workshop on plasma turbulence in heliospheric, astrophysical, and experimental plasmas2017

    • Place of Presentation
      名古屋大学研究所共同館I
    • Year and Date
      2017-03-03 – 2017-03-03

URL: 

Published: 2018-01-16  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi