2016 Fiscal Year Annual Research Report
Statistical physics on thermoelectricity and thermodynamic phenomena
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26400404
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
齊藤 圭司 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (90312983)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 非平衡物理学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エントロピー生成の時間発展の性質を調べた。特に大偏差性の調べた。通常、エントロピー生成に関する分布と大偏差的性質は、測定時間幅を固定しその時間内でのエントロピー分布を考える。当研究では、逆に考えた。つまり、ターゲットとなるエントロピーを設定し、そのエントロピーが出現する時間分布を探るのである。これは、ランダムウォークなどでよく行われるFirst passage time distribution をエントロピーに対して行うことに相当する。大偏差性を考慮すると、時間分布の漸近挙動は普遍的になることが示された。
また、熱が仕事に変換される熱機関に関する基礎的な研究も行った。カルノーサイクルに見るように、熱効率が最大、つまりカルノー効率に達成すると仕事率は消失すると考えられる。この性質は普遍的であると思われているが、その背後にある本質が何なのかは分かっていなかった。熱力学第二法則はこの性質を導出しないことも、これまでの我々の研究で分かっていた。そこで、今回、マルコフな時間発展に限定した時、厳密に熱効率と仕事率に関するトレードオフ関係式が導出できること示すことに成功した。この関係式から、カルノー効率が仕事率消失を意味するを厳密に示すたことになる。
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