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パターン形成の詳細な理解と制御を目指した無限次元力学系の大域的分岐の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17540113
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関大阪大学

研究代表者

小川 知之  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 准教授 (80211811)

研究分担者 名和 範人  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 教授 (90218066)
中西 周次  大阪大学, 大学院・基礎工学研究科, 助教 (40333447)
桑村 雅隆  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (30270333)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,670千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2006年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードウェーブ分岐 / 多重Hopf分岐 / 分岐解析 / 電気化学振動反応 / 3変数反応拡散系 / チューリング分岐 / パターン選択 / 標準形 / Rotating Wave / Standing Wave / 反応拡散系
研究概要

電気化学振動反応において現れる種々の時空間パターンを理解するために,振動場反応拡散系モデルの分岐解析を行った.まず適当な大域的な抑制効果を加えると非自明な振動モードが現れるようにできることを明らかにした.さらに空間的に非自明な±1モードの相互作用から,回転波と定在波の選択問題に分岐理論的な説明を与えた.また,その退化特異点近傍の分岐解析を行い,それにより実験結果を非常によく説明しうる分岐図を描くことにも成功し,実験の制御がある程度可能になった.実はこのような現象は電気化学振動反応だけでなく,近年,化学反応系,生態学のモデルなどで知られるようになってきたウェーブ分岐と密接に関係することもわかった.そこで,上記モデルをより普遍的な3種反応拡散系の枠で捕らえ直して,より一般的な状況で分岐解析を行い,チューリング分岐とウェーブ分岐の相互作用なども一部明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (32件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (11件)

  • [雑誌論文] Selection. principle for various modes of spatially non-uniform electrochemical oscillations2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fukushima, et. al.
    • 雑誌名

      J. Chemical Physics 128

      ページ: 14714-14714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selection principle for various modes of spatially non-uniform electrochemical oscillations2008

    • 著者名/発表者名
      S., Fukushima, et. al.
    • 雑誌名

      J. Chemical Physics 128

      ページ: 14714-14714

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Selection principle for various modes of spatially non-uniform electroche mical oscillations2008

    • 著者名/発表者名
      S. Fukushima, et. al.
    • 雑誌名

      J. Chemical Physics 128(印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation analysis to Swift-Hohenberg equation with perturbed boundary conditions2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, et. al.
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu B3

      ページ: 83-99

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degenerate Hopf Instability in Oscillatory Reaction-Diffusion Equations2007

    • 著者名/発表者名
      Toshi Ogawa
    • 雑誌名

      DCDS Supplements Special vol.

      ページ: 784-793

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient estimate based on FFT in topological verification method2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Hiraoka, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of computational and applied mathematics 199

      ページ: 238-244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation analysis to Swift-Hohenberg equation with perturbed boundary conditions2007

    • 著者名/発表者名
      T., Ogawa, et. al.
    • 雑誌名

      RIMS Kokyuroku Bessatsu B3

      ページ: 83-99

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Degenerate Hopf Instability in Oscillatory Reaction-Diffusion Equations2007

    • 著者名/発表者名
      Toshi, Ogawa
    • 雑誌名

      DCDS Supplements, Special

      ページ: 784-793

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An efficient estimate based on FFT in topological verification method2007

    • 著者名/発表者名
      Y., Hiraoka, et. al.
    • 雑誌名

      Journal of computational and applied mathematics Vol.199

      ページ: 238-244

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Degenerate Hopf Instability in Oscillatory Reaction-Diffusion Equations2007

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 雑誌名

      DCDS Supplements Special Vol.

      ページ: 784-793

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient estimate based on FFT in topological verification methocd2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Hiraoka, et al.
    • 雑誌名

      Journal of computational and applied mathematics 199

      ページ: 238-244

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Rayleigh-Benard convection in a rectangular domain2006

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa, et. al.
    • 雑誌名

      Recent Advances on Elliptic and Parabolic Issues, World Scientific Publishing

      ページ: 241-264

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation Analysis to Rayleigh-Benard Convection in Finite Box with Up-Down Symmetry2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki OGAWA
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis(CPAA) 5(2)

      ページ: 383-393

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rayleigh-Benard convection in a rectangular domain2006

    • 著者名/発表者名
      T., Ogawa, et. al.
    • 雑誌名

      Recent Advances on Elliptic and Parabolic Issues, World Scientific Publishing

      ページ: 241-264

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Bifurcation Analysis to Rayleigh-Benard Convection in Finite Box with Up-Down Symmetry2006

    • 著者名/発表者名
      T., Ogawa
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis (CPAA) Vol.5(2)

      ページ: 383-393

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rayleigh-Benard convection in a rectangular domain2006

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa, et al.
    • 雑誌名

      Recent Advances on Elliptic and Parabolic Issues, World Scientific Publishing

      ページ: 241-264

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A coupled map lattice model for oscillatory growth in electrodeposition2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sakaguchi, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 75

      ページ: 114002-114002

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Periodic and chaotic oscillations of the electrochemical potential of p-Si in contact with an aqueous (CuSO_4+HF) solution, caused by electroless Cu deposition2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nagai, et al.
    • 雑誌名

      Chaos 16

      ページ: 37106-37106

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mechanisms of oscillations and formation of nano-scale layered structures in induced codeposition of some iron-group alloys (Ni-P, Ni-W, and Co-W), studied by an in-situ EQCM technique2006

    • 著者名/発表者名
      S.I.Sakai, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 110

      ページ: 11944-11949

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Krein's formula for indefinite multipliers in linear periodic Hamiltonian systems2006

    • 著者名/発表者名
      Masataka Kuwamura, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations 230

      ページ: 446-464

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bifurcation Analysis to Rayleigh-Benard Convection in Finite Box with Up-Down Symmetry2006

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki OGAWA
    • 雑誌名

      Communications on Pure and Applied Analysis (CPAA) 5・2(in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rigorous Numerics for Global Dynamics: A Study of the Swift-Hohenberg Equation2005

    • 著者名/発表者名
      S. Day, et. al.
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Applied Dynamical Systems(SIADS) 4(1)

      ページ: 1-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rigorous numerics for localized patterns to the quintic Swift-Hohenberg equation2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Hiraoka, et. al.
    • 雑誌名

      Japan J. Industrial and Applied Mathematics 22(1)

      ページ: 57-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rigorous Numerics for Global Dynamics : A study of the Swift-Hohenberg equation2005

    • 著者名/発表者名
      S., Day, et. al.
    • 雑誌名

      SIAM J. on Applied Dynamical Systems(SIADS) 4(1)

      ページ: 1-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rigorous numerics for localized patterns to the quintic Swift-Hohenberg equation2005

    • 著者名/発表者名
      Y., Hiraoka, et. al.
    • 雑誌名

      Japan J. Industrial and Applied Mathematics 22(1)

      ページ: 57-75

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rigorous Numerics for Global Dynamics : A Study of the Swift-Hohenberg Equation2005

    • 著者名/発表者名
      S.Day, et al.
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Applied Dynamical Systems (SIADS) 4・2

      ページ: 1-31

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電気化学系の時空パターン -Global抑制効果をもつ興奮場反応拡散方程式系のwave train-2005

    • 著者名/発表者名
      小川知之
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録 1453

      ページ: 118-126

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Layer by layer electrodeposition of copper in the presence of o-phenanthroline, caused by a new-type hidden NDR oscillation with the effective surface area as the key variable2005

    • 著者名/発表者名
      S.Nakanishi, et al.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B 109

      ページ: 18846-18851

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Observation of synchronized spatiotemporal reaction waves in coupled electrochemical oscillations of an NDR type2005

    • 著者名/発表者名
      S.Fukushima, et al.
    • 雑誌名

      Electrochem. Commun. 7

      ページ: 411-415

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 電極表面における自己組織化パターン形成2005

    • 著者名/発表者名
      中西周次 他
    • 雑誌名

      表面 43

      ページ: 29-36

    • NAID

      40006814063

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] ハミルトン構造とパターン形成2005

    • 著者名/発表者名
      桑村雅隆
    • 雑誌名

      物性研究 84

      ページ: 2-21

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A variational approach to singular perturbation problems in reaction-diffusion systems2005

    • 著者名/発表者名
      S.-I.Ei, et al.
    • 雑誌名

      Physica D 207

      ページ: 171-219

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Spatio-temporal Oscillations by Wave Bifurcation2007

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      SFU, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2007-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Spatio-temporal Oscillations by Wave Bifurcation2007

    • 著者名/発表者名
      Toshi, OGAWA
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      SFTJ, Vancouver, Canada
    • 年月日
      2007-09-18
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Spatio-temporal Oscillations by Wave Bifurcation2007

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Simon Fraser Univ.vancouver, Canada
    • 年月日
      2007-09-18
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Wave Bifurcations in three-component RD systems2006

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      Workshop on Reaction-Diffusion: Theory and Applications
    • 発表場所
      NTNU, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2006-12-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Wave Bifurcations in three-component RD systems2006

    • 著者名/発表者名
      Toshi, OGAWA
    • 学会等名
      Workshop on Reaction-Diffusion : Theory and Applications, NTNU
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2006-12-02
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf Instability in Oscillatory Reaction-Diffusion Equations2006

    • 著者名/発表者名
      Toshi, OGAWA
    • 学会等名
      AIMS 6th International Conference on Dynamical System, Differential Equations and Applications, Poitier, France
    • 年月日
      2006-07-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf Instability in Oscillatory Reaction-Diffusion Equations2006

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      AIMS 6th International Conference on Dyna mical System, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      University of Poitier, Poitier, France
    • 年月日
      2006-06-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf instability and mode interactions in RD systems2006

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      Workshop on RD systems in the Life Sciences
    • 発表場所
      Univresite Paris XI, Orsay, France
    • 年月日
      2006-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf instability and mode interactions in RD systems2006

    • 著者名/発表者名
      Toshi, OGAWA
    • 学会等名
      Workshop on RD systems in the Life Sciences, Univresite Paris XI, Orsay
    • 年月日
      2006-03-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf instability in RD systems with global inhibition2005

    • 著者名/発表者名
      小川 知之
    • 学会等名
      MSJ IRI conference" Asymptotic Analysis and Singularity"
    • 発表場所
      Sendai International cente,仙台,日本
    • 年月日
      2005-07-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Degenerate Hopf instability in RD systems with global inhibition2005

    • 著者名/発表者名
      Toshi, OGAWA
    • 学会等名
      MSJ IRI conference "Asymptotic Analysis and Singularity", SENDAI
    • 年月日
      2005-07-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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