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非平衡反応拡散系・流体系における揺らぎの空間相関と散逸構造の形成

研究課題

研究課題/領域番号 05640436
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 物性一般(含基礎論)
研究機関東京工業大学

研究代表者

北原 和夫  東京工業大学, 理学部, 教授 (20107692)

研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1994年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1993年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード非平衡 / 散逸構造 / 反応拡散系 / 対流 / ゆらぎ / 非平衡統計力学 / 反応・拡散系 / 揺らぎ
研究概要

本年度は、詳細釣合の破れた反応系における揺らぎの空間相関の分子シミュレーションを行った。剛体球が多数運動している系を考え、衝突の際に一定の確率でそれぞれの分子が種類を変える。空間の各部分における各成分の粒子数濃度を求めて空間相関関数を求める。X+X【double half arrows】X+Y、X+Y【double half arrows】Y+Yの反応系について、詳細釣合の破れによって平衡状態の相関に加えて長距離相関が生まれることを確かめた。これは、流体模型による解析解と長距離におい
さらに、非平衡系における揺らぎの典型例として、乱流的媒質における相対拡散の定式化を行った。ランジュヴァン方程式から出発して、二つの粒子の相対距離の二乗平均に対する非線形発展方程式を導いた。これは、以前Misguishらが繰り込み群の方法で求めたものと一致するが、さらに、安定移動運動の解析に拡張できる。初期の三乗成長則は多くの大気中の対流実験と良い一致を示した。
非平衡現象の弾性媒質への応用も試みた。表面吸着原子による応力の発生機構について、弾性体論を拡張して、一般公式を導いた。
多成分系からなる流体に対する非平衡熱力学、揺らぎの実現確率に対するフォッカー・プランク方程式の一般形を導いた。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] 関和彦,北原和夫,G.Nicolis: "Relative spatial diffusion in turbulent media" Physica A. 209. 369-384 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J. Gorecki,北原和夫,吉川研一,花崎一郎: "Molecular dynamics simulation of nonequilibrium spatial correlations in a reaction diffusion system" Physica A. 211. 327-343 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原和夫: "General formula for the deformation of a plate due to surface stress" Jpn. J. App. Phys.33. 3673-3674 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原和夫・田中豊一(編): "生命現象と物理学「いきもの」と「もの」の間" 朝倉書店, 161 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原和夫・吉川研一: "非平衡系の科学I反応・拡散・対流の現象論" 講談社サイエンティフィック, 210 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北原和夫: "非平衡系の科学II緩和過程の統計力学" 講談社サイエンティフィック, 158 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Seki, K.Kitahara and G.Nicolis: "Relative spatial diffusion in turbulent media" Physica A. 209. 369-384 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Gorecki, K.Kitahara, K.Yoshikawa and I.Hanazaki: "Molecular dynamics simulations of nonequilibrium spatial correlations in a reaction diffusion system" Physica A. 211. 327-343 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kitahara: "Nonequilibrium Thermodynamics and Variational Principle" Dennetsu Kenkyu. 33. 30-36 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kitahara: "Hierarchical Structures in Statistical Mechanics" Nihon Butsuri Gakkaishi. 50. 271-278 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kitahara and T.Tanaka(Eds): Biological Phenomena and Physics between Life and Matter. Asakura Shoten, 161 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kitahara and K.Yoshikawa: Science of NonequilibriumSystems I ; Phenomenology of Reaction Diffusion and Convection. Kodansha, 210 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kitahara: Science of NonequilibriumSystems ; Statistical Mechanics of Relaxation Phenomena. Kodansha, 158 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 関和彦,北原和夫,G.Nicolis: "Relative spatial diffusion in turbulent media" Physica A. 209. 369-384 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] J.Gorecki,北原和夫,吉川研一,花崎一郎: "Molecular dynamics simulations of nonequilibrium spatial correlations in a reaction diffusion system" Physica A. 211. 327-343 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 北原和夫: "General formula for the deformation of a plate due to surface stress" Jpn.J.App.Phys.33. 3673-3674 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 北原和夫,田中豊一(編): "生命現象と物理学「いきもの」と「もの」の間" 朝倉書店, 161 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 北原和夫,吉川研一: "非平衡系の科学I 反応・拡散・対流の現象論" 講談社 サイエンティフィック, 210 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 北原和夫: "非平衡系の科学II 緩和過程の統計力学" 講談社 サイエンティフィック, 158 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 北原和夫 他: "ゆらぎの科学 3" 森北出版株式会社, 202 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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