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ノイズによって駆動される周期運動のエネルギー変換

研究課題

研究課題/領域番号 15J02049
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数理物理・物性基礎(実験)
研究機関京都大学

研究代表者

栗村 朋  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,170千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードパターン形成 / マイクロ粒子 / コーヒーリングパターン / 非線形 / 微小液滴 / 確率共鳴 / 非平衡
研究実績の概要

当研究の目的は、微小液滴における確率共鳴振動という非線形系固有の現象のメカニズムを明らかにし、そのエネルギー変換(効率)の本質的な理解、そしてその定式化を目指すことであった。平成27年に、微小液滴の振動が閾値電圧以下のときにノイズ電圧を加えると、非線形振動固有の現象であるCoherence Resonanceを示すことを明らかにしていた。またそのメカニズムについて、これまでの直流電圧下における微小油中水滴のしたがう振動をあらわす式で説明できることがわかった。
一方平成27年度の研究の中で、マイクロ粒子のパターニングという興味深い現象を発見し、当初の研究実施計画にはなかったが、関連の現象として実験を行った。マイクロ粒子のパターニングはコーヒー液滴のしみなど身近にみられる現象であるものの、マイクロ加工などへの応用も想定され、学術的にも意義がある。通常、球状のマイクロ粒子の懸濁液を乾燥させた後に残るパターンは、リング状に残るため、「コーヒーリングパターン」とよばれる。今回、長軸がマイクロスケールである金ナノロッドの懸濁液をガラスの間で乾燥させた場合に残るパターンについて枝分かれ状のものができることがわかった。このパターン形成の観察から、パターンの形成メカニズムに迫った。さらに、このパターンは通電も可能であることを明らかにした。この結果について、Advanced Materials Interfaces誌に論文が掲載された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Fabrication of Gold Microwires by Drying Gold Nanorods Suspensions2017

    • 著者名/発表者名
      Tomo Kurimura, Yoshiko Takenaka, Satoru, Kidoaki and Masatoshi Ichikawa
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: 1601125 号: 11 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1002/admi.201601125

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Noise-supported actuator: Coherent resonance in the oscillations of a micrometer- sized object under a direct current-voltage2016

    • 著者名/発表者名
      Tomo Kurimura, Masatoshi Ichikawa
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 14 ページ: 144101-144101

    • DOI

      10.1063/1.4945726

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微粒子乾燥パターンについて2016

    • 著者名/発表者名
      栗村 朋
    • 学会等名
      非線形ソフトマター研究会 2016
    • 発表場所
      横浜市民ふれあいの里 上郷・森の家
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Back-and-forth micromotion of aqueous droplets in a dc electric field2016

    • 著者名/発表者名
      Tomo Kurimura, Masahiro Takinoue, Kenichi Yoshikawa, Masatoshi Ichikawa
    • 学会等名
      APS march meeting 2016
    • 発表場所
      ボルチモア(アメリカ)
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Noise on Autonomous Oscillation of Droplets driven by DC Voltage2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo Kurimura, Masahiro Takinoue, Kenichi Yoshikawa, Masatoshi Ichikawa
    • 学会等名
      SFS2015
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2015-08-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 材料表面の親水・親油の評価と制御設計2016

    • 著者名/発表者名
      石井淑夫監修 著者多数
    • 総ページ数
      600
    • 出版者
      株式会社テクノシステム
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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