| 研究課題/領域番号 |
12680473
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ理工学
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| 研究機関 | 横浜国立大学 |
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研究代表者 |
石原 修 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20313463)
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| 研究分担者 |
石渡 信吾 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (10223041)
津島 晴 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助教授 (90171991)
渡辺 慎介 横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 教授 (60017936)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2001年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
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| キーワード | プラズマ / ダスト / プラズマクリスタル / コンプレックスプラズマ / 自己組織化 / 自己組織か / スピン / 双極子 / ウェイク |
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| 研究概要 |
プラズマ粒子は一般にクーロンエネルギーが運動エネルギーに比較して小さく弱結合の状態にあるが、原子サイズと比較して大きな微粒子群はプラズマ中で負に帯電し強結合の状態にある。微粒子系が、プラズマという系と相互作用をしている複合系はコンプレックスプラズマとして一つの研究分野を確立しつつある。2001年には10以上のグループでダストプラズマ研究会を発足することができ、これまでに4回研究会を開いている。我々の研究はシミュレーションを中心としてプラズマ中に置かれた微粒子の挙動を調べてきた。プラズマ中では1〜10ミクロン程度の微粒子は表面に負の電荷を集め、微粒子群は相互作用を強め、それ自身が格子状の構造を作り出す。粒子シミュレーションでは重力と閉じ込め電場により局所的に微粒子を集め、自己組織化によりいかに構造が決定されるかを見た。平面状に並んだ粒子数が6以下では正多角形となり、それ以上の数になると規則正しい格子状になっていくことが見出された.実験室プラズマ中で観測されたものとのよい一致を見た。また実験室実験で磁場中での微粒子の自転を含む回転運動に刺激されて理論解析およびシミュレーションを行った。微粒子のまわりのイオン流の不均一性が自転を引き起こし、釣り合いの位置からのずれによって生じる電場と磁場の相互作用が構造回転を引き起こす機構を提案した。また微粒子近傍のイオンの挙動について解析的に調べ、微粒子相互作用に及ぼすプラズマ粒子のはたらきをあきらかにした。研究結果は物理学会、ダストプラズマ研究会(核融合科学研究所)、スペースプラズマ研究会(宇宙科学研究所)、プラズマ科学国際会議(ICOPS)、プラズマ物理国際会議(ICPP)、ダストプラズマワークショップ(US)で発表。
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