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物質科学における融解、凝固、成長現象の数理

研究課題

研究課題/領域番号 09354001
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関広島大学 (1998-1999)
東京大学 (1997)

研究代表者

三村 昌泰  広島大学, 理学部, 教授 (50068128)

研究分担者 坂元 国望  広島大学, 理学部, 助教授 (40243547)
舟木 直久  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (60112174)
太田 隆夫  広島大学, 理学部, 教授 (50127990)
木村 正人  広島大学, 理学部, 講師 (70263358)
奥薗 透  広島大学, 理学部, 講師 (10314725)
恩田 智彦  花王, 情報科学研究所, 主任
山田 道夫  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (90166736)
石川 正道  三菱総合研究所, 融合科学部, 部長(研究職)
石村 直之  一橋大学, 経済学部, 助教授 (80212934)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
15,900千円 (直接経費: 15,900千円)
1999年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1997年度: 7,700千円 (直接経費: 7,700千円)
キーワード樹枝状成長パターン / 特異極限解析 / 相分離現象 / 自由境界問題 / 複雑液体 / 界面ダイナミクス / 融解・凝固現象の数値解析 / 特異摂動法 / 界面ダイナミクスの数理 / コロイド結晶 / 結晶成長の数値解析 / フラクタル理論 / 複雑形態の計算機シミュレーション法 / 複雑形態の数値シミュレーションの画像処理 / 特異極限法 / 樹枝状成長 / 発熱反応 / 非平衡開放系
研究概要

物質科学における融解、凝固、成長現象の数理的理解に向けて、実験に基づくモデリング、解析およびそれを相補する計算機解析を用いることから多角的に考察してきた。代表者は2年目から東京大学から広島大学に移ったことから、分担者はかなり変更したが、広島大学にその方面の専門家がいたために、申請した課題遂行には支障がなかった。三村は非線形非平衡系に現れるパターン形成を主な研究としてきたが、特に、自然界に現れる樹枝状成長機構の理解に向けて、生物系、化学系に現れる樹枝状成長パターンの考察をした。太田は高分子の基礎理論として、ミクロ相分離のダイナミクスの研究をした。石川は材料プロセスに現れる結晶成長の実験解析をし、特に、コロイド結晶の成長過程の微小重力効果を解明した。大春は自由境界問題の基礎理論として、発展方程式に対する非線形半群理論を構築した。舟木は界面ダイナミクスを確率論的アプローチから考察した。俣野、柳田、木村は界面を記述する平均曲率方程式の理論解析及び数値解析を行った。山田、草野は球面上での反応拡散系の計算機シミュレーション解析法を開発した。辻川、三村はある生物系に現れる成長過程を特異摂動法を用いることから解析した。坂元は、特異摂動法の研究を進め、高次元内部遷移層理論を構築した。恩田は固体表面の形状をフラクタル化することによって、超撥水、超親水表面が得られることを理論・実験から示した。石村は物質の成長過程にあらわれる螺旋模様の解析を曲率流の理論から解析した。奥園は液滴分散系の二相流のダイナミクスを解析した。上山は反応拡散系に現れる自己複製パターン機構の理論的解釈を計算機解析から与えた。
以上の結果は、国内外の研究会で報告されており、その多くは毎年開催される応用数学合同研究集会で発表され、出版物となって刊行されている。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (60件)

  • [文献書誌] M.Mimura: "Aggregating pattern dymnamics in a chemotaxis model including growth"Physica A. 230. 499-543 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mimura: "Singular perturbation problems to a combustion equation in very long cylindrical domains"Studies in Advanced Mathematics. 3. 75-84 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mimura: "Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion system"Applied Math.Letter. 11. 127-131 (1998)

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  • [文献書誌] E.N.Dancer: "Spatial segregation limit of a competition-deffusion system"Euro.J.Appl.Math. 59. 920-941 (1999)

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  • [文献書誌] M.Mimura: "Non-annihilation of travelling pulses in reaction-diffusion systems"J,Methods and Appl.of Anal. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] T.Ohta: "Theory of martensite aging in shape memory allays,"J.Phys.Soc.Jpn. 68. 2310-2316 (1999)

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  • [文献書誌] M.Ishikawa: "Self-assembling of dispersed system-marangoni machanism of particle"Microgravity Sci.Tech. 9. 15-21 (1996)

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  • [文献書誌] H.Matano: "The global attractor of semilinear parabolic equations on S_1"Discrete and Continuous Dynamical Systems. 3. 1-14 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "A nonlinear nonlocal transport system related to the cross-bridgd mechanism of muscle contraction,"Nonlinear Anal.TMA. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] N.Funaki: "Motion by mean corvature from the Ginzburg-Landau interface model"Commun.Math.phys. 185. 1-36 (1997)

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  • [文献書誌] N.Funaki: "Stochastic models for phase seperation and evolution equations od interfaces"Sugaku. 50(in Japanese). 68-85 (1998)

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  • [文献書誌] N.Funaki: "Free boundary problem from stochastic lattice gas model,"Ann.Inst.Henri Poincare. 35. 573-603 (1999)

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  • [文献書誌] H.Yagishita: "Spiral wave behaviors in an excitable reaction-diffusion systm on a sphere"Physica D. 124. 126-136 (1998)

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  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Internal layers in higher-dimensional domains"Proc.Roy.Soc.Edin. 128. 359-401 (1998)

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  • [文献書誌] K.Tsujii: "Super oil-repellenrt surfaces"Angew.Chem.Int.Ed.Engl. 36・9. 1011-1012 (1997)

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  • [文献書誌] M.Hayakawa: "Hydrogels containing immobilized bilayer membranes"Langmuir. 13・14. 3595-3597 (1997)

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  • [文献書誌] N.Ishihmura: "Self-similar solutions for the Gauss curvature evolution of capillary surfaces"Proc.Amer.Math.Soc. 126. 835-840 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.-I.Ei.: "Dynamics of interfaces in a scalar parabolic equation with variable diffusion"J.Indust.Appl.Math. 14. 1-23 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Okuzono: "Hierarchical model in multiphase flow"Phys.Rev.E,. (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kimura: "Numeircal analysis of moving voundaries"Sugaku. 52・1(in Japanese). 1-15 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.Ueyama: "Dynamics of self-replicating patterns in the one-dimensional Gray-Scott model"Hokkaido Math.J. 28. 175-210 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Aggregating pattern dynamics in a chemotaxis model including growth"Physica A. 230. 499-543 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Singular perturbation problems to a combustion equation in very long cylindrical domains"Studies in Advanced Mathematics. 3. 75-84 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion system."Applied Math. Letter. 11. 127-131 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. N. Dancer: "Spatial segregation limit of a competition-diffusion system"Euro. J. Appl. Math.. 59. 920-941 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Non-annihilation of traveling pulses in reaction-diffusion systems"J. Methods Appl. of Anal.. (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ohta: "Theory of martensite aging in shape memory allays,"J. Phys. Soc. Jpn.. 68. 2310-2316 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ishikawa: "self-assembling of dispersed system-marangoni mechanism of particle"Microgravity Sci. Tech.. 9. 15-21 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Matano: "The global attractor of semilinear parabolic equations on SィイD21ィエD2"Discrete and Dynamical Systems. 3. 1-14 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsumoto: "A nonlinear nonlocal transport system related to the cross-bridge mechanism of muscle contraction"Nonlinear Anal. TMA. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Funaki: "Motion by mean curvature from the Ginzburg- Landau interface model"Commun. Math. Phys.. 185. 1-36 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Funaki: "Stochastic models for phase seperation and evolution equations of interfaces"Sugaku. 50. 68-85 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Funaki: "Free boundary problem from stochastic lattice gas model"Ann. Inst. Henri Poincare. 35. 573-603 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yagishita: "Spiral wave behaviors in an excitable reaction-diffusion system on a sphere"Physica D. 124. 126-136 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sakamoto: "Internal layers in high-dimensional domain"Proc. Roy. Soc. Edin.. 128. 359-401 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tsuji: "Super oil-repellent surfaces"Angew. Chem. Int. Ed. Engl.. 36・9. 1011-1012 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hayakawa: "Hydrogels containing immobilized bilayer mombranes"Lamgmuir. 13・14. 3595-3597 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Ishimura: "Self-similar solutions for the Gauss curvature evolution of capillary surfaces"Proc. Amer. Math. Soc.. 126. 835-840 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.-I. Ei.: "Dynamics of interfaces in a scalar parabolic equation with variable diffusion"J. Indust. Appl. Math.. 14. 1-23 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Okuzono: "Hierarchical model in multiphase flow."Phys. Rev. E. (in press). (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kimura: "Numeircal analysis of moving boundaries (in Japanese)"Sugaku. 52・1 (in Japanese). 1-15 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Ueyama: "Dynamics of self-replicating patterns in the one-dimensional Gray-Scott model"Hokkaido Math. J.. 28. 175-210 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mimura: "Rezction-diffusion modelling of baclerial colony patterns"Physica A. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohta: "Theory of martensite aging in shape memory allays"J.Phys.Soc.Jpn. 68. 2310-2316 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Funaki: "Free boundary problem from stochastic lattice gas model"Ann.lnst.Henri Poincare. 35. 573-603 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Internal layers in higher-dimensional domains"Proc.Roy.Soc.Edin. 128. 359-401 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Okuzono: "Hierarchical model in multiphase flow"Phys.Rev.E. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kimura: "Time local existence of a moving boundary of the Hele-Show flow with suc***n"European J.Appl.Math. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura: "Nonannihilation dynamics in an exothermic reaction-diffusion system with mono-stable excitability" Chaos. 7・4. 817-826 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 舟木 直久: "相分離の確率モデルと界面の運動方程式" 数学(日本数学会誌). 50. 68-85 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石川 正道: "コロイド分散系の自己組立成長" 日本マイクログラビティ応用学会誌. 14. 251-258 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tagihita: "Spiral wave bihavior in an excitable reaction diffusion system on a sphere" Physica D. 124. 126-136 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kimura: "Numerical Analysis of Moving Boundary problems Using the Boundary Tracking Method" Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 14. 373-398 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 恩田 智彦: "フラクタル表面の超撥水・超親水現象" 日本物理学会誌. 53. 107-110 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura: "Singular pecturbation problems to a combustion equation in very long cylindnial domains" Studies in Advanced Math.3. 75-84 (1997)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 石川正道: "微小重力下におけるコロイド結晶成長" 日本マイクログラビテイ応用学会誌. 13・3. 149-157 (1996)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 恩田智彦: "フラクタル表面の超発水・超親水現象" 日本物理学会誌. 53. 107-110 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "Biorthogonal waveletes adapted to integral operators and their applications" Japan J.Indust.Appl.Math.14・2. 257-277 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ishimura: "Shape of spirals" Tohoku Math.J. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Insternal layers in high-dimensional domains" Proc.Royal Soc.Edingburgh. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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