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大規模行列の新規な数値解析:強制振動子法による超並列処理型アルゴリズム開発およびその高速化と汎用化

研究課題

研究課題/領域番号 13450038
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工学基礎
研究機関北海道大学

研究代表者

中山 恒義  北海道大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80002236)

研究分担者 島 弘幸  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40312392)
矢久保 考介 (矢久保 孝介)  北海道大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40200480)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2003年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2002年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2001年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワード強制振動子法 / 大規模行列 / 固有値問題 / 線形応答関数 / Correlation function
研究概要

本研究は我々が開発したForced Oscillator Methodという数値解析法に基づくものである。この方法は10^6×10^6の大規模系の「状態密度」および「固有関数」を、従来の種々の方法に比べて格段の効率で計算可能である。フラクタル格子、電子物性等に対して、その威力を実際の計算に応用し実証することができた。特に、この方法が、外力印下状態における物理系の時間発展を計算していることから、振動数ωの周期的外力にexp(iq・r)の空間変調を与えその応答を計算すると、フーリエ変換を行うことなしにそのまま動的相関関数が得られることに注目した。すなわちこの方法は線形応答関数の計算にも適用できるものである。この方法の最大の利点は、手法がきわめて単純なこと、また運動方程式の時間発展をおっているので物理的イメージがたてやすいことにある。さらに、動的相関関数の計算に要する計算時間は、状態密度の計算と同じオーダーであり、極めて高速であることを実際の計算により実証した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (39件)

  • [文献書誌] K.Yakubo: "AC current due to photon-assisted tunneling in driven mesoscopic systems"Physica. 18・1-3. 97-98 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yakubo: "Persistent currents in Mobius strips"Phys.Rev.B. 67・12. 125319-1-125319-5 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中山恒義: "シリカガラスのボソン・ピークとその物理"日本物理学会誌. 58・7. 512-519 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Terao: "Crossover phenomena in flocculations of colloidal suspensions"Physica A. 320. 77-83 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima: "Dielectric anomaly in coupled rotor systems"Phys.Rev.B. 69・3. 035202-1-035202-5 (2004)

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  • [文献書誌] H.Shima: "Glass-like behaviors of crystalline Ge with O-impurities at low temperatures"Physica Status Solidi. (in press).

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Fractal Concepts in Condensed Matter Physics"Springer-Verlag. 210 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Terao, T.Nakayama: "Observation of antiferromagnetic fractons"Physical Review B. 66(13). 132400-1-132400-5 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Boson peak and terahertz frequency dynamics of vitreous silica"Reports on Progress in Physics. 65(8). 1195-1242 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Microscopic buckling as an origin of the boson peak in network glasses"Physica B-Condensed Matter. 316. 497-499 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Terao, T.Nakayama: "Adsorption of colloidal particles on a charged surface : Cluster Monte-Carlo simulations"Physical Review E. 65(2). 021405-1-021405-8 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima, K.Yakubo, T.Nakayama: "Acceleration of the forced oscillator method and its application to a model far glasses"Physica B. 316. 521-523 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Obuse, K.Yakubo: "Non-universal exponents at the Anderson transition"Physica E. 18(1-3). 276-277 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Ohe, K.Yakubo: "Numerical study of the sideband quenching in driven mesoscopic systems"Physica E. 18(1-3). 333-334 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yakubo, Y.Avishai, D.Cohen: "Persistent currents in Mebius strips"Physical Review B. 67(12). 125319 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yakubo, H.Obuse: "Fluctuations of the correlation dimension of critical wavefunctions in two-dimensional symplectic systems"J.Phys.Soc.of Japan. 72 Supplment A. 143-144 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Terao, T.Ikeda, T.Nakayama: "Crossover phenomena in flocculations of colloidal suspensions"Physica A. 320. 77-83 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Yakubo, J.Ohe: "AC current due to photon-assisted tunneling in driven mesoscopic systems"Physica E. 18(1-3). 97-98 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima, T.Nakayama: "Dielectric anomaly in coupled rotor systems"Phys.Rev.B. 69(3). 035202-1-035202-5 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima, T.Nakayama: "Low-temperature anomalies of crystalline Ge with O-impurities"(Submitted).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima, T.Nakayama: "Alignment of Interacting Quantum Rotors by Ultrashort Laser Pulses"(submitted).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shima: "Dielectric anomaly in coupled rotor systems"Phys.Rev.B. 69・3. 035202-1-035202-5 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Terao: "Crossover phenomena in flocculations of colloidal suspensions"Physica A. 320. 77-83 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中山恒義: "シリカガラスのボソン・ピークとその物理"日本物理学会誌. 58・7. 512-519 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shima: "Glass-like behaviors of crystalline Ge with O-impurities at low temperatures"Physica Status Solidi. (in press).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yakubo: "AC current due to photon-assisted tunneling in driven mesoscopic systems"Physica. 18・1-3. 97-98 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Yakubo: "Persistent currents in Mobius strips"Phys.Rev.B. 67・12. 125319 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Fractal Concepts in Condensed Matter Physics"Springer-Verlag. 210 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Terao: "Adsorption of colloidal particles on a charged surface : Cluster Monte Carlo simulations"Phys. Rev. E. 65・2. 021405-1-021405-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Shima: "Acceleration of the forced oscillator method and its application to a model for glasses"Physica B. 316. 521-523 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Microscopic buckling as an origin of the boson peak in network glasses"Physica B. 316. 497-499 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakayama: "Boson peak and terahertz frequency dynamics of vitreous silica"Rep. Prog. Phys.. 65・8. 1195-1242 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nakayama: "The role of buckled molecules for THz dynamics of network glasses"J. Non-Cryst. Solids. 307. 73-79 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T. Nakayama: "The forced oscillator method : Eigenvalue analysis and computing linear response function"Physics Reports. 349. 239-299 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H. Shima: "Quantum-interference effects on ac transport in long-range random magnetid fields"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. 2682-2688 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T. Terao: "Charge inversion of colloidal particles in an aqueous solution : Screeningby multivalent ions"Phys. Rev. E.. 63. 41401-1-41401-6 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K. Yakubo: "Transfer-matrix formalism for 2D quantum transport in long-range inhomogeneous magnetic fields"J. Phys. Soc. Jpn.. 70. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J. Ohe: "Photon-assisted ac transport through quantum dots"J. J. Appl. Phys.. 40. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H. Shima: "The forced oscillator method incorporating the first time-evolution method"Comp. Phys. Comm.. 142・1-3. 418-423 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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