| 研究課題/領域番号 |
17K05673
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
超高層物理学
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| 研究機関 | 神戸大学 (2019)
京都大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
銭谷 誠司 神戸大学, 都市安全研究センター, 特命准教授 (10623952)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 磁気リコネクション / マグネトポーズ / 非対称リコネクション / 相対論リコネクション / プラズマ粒子シミュレーション / PICシミュレーション / 数値解法 / Boris法 / プラズマ非等方性 / プラズマ圧縮性 / 粒子混合 |
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| 研究成果の概要 |
プラズマ粒子シミュレーション（PIC シミュレーション）を使って、地球磁気圏の昼側境界で起きる非対称型リコネクションの性質を調べ、複雑な電子の運動が力学バランスやプラズマ混合に及ぼす影響を議論した。また、高エネルギー天体環境で期待される相対論的磁気リコネクションについて、PICデータセットをエネルギー・運動量テンソルの形で利用し、磁力線つなぎ変え領域の運動論的性質を議論した。さらに、これらのPICシミュレーションでより信頼できる結果を得るために、解析解やサブサイクリングを使って計算の根幹部を高精度化する新しい数値解法を提案した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁気リコネクション系を想定して、プラズマの構成粒子の運動を逐一解き進めるPICシミュレーション研究を行った。そして、複雑な（非断熱的な）粒子運動の結果として、マクロ近似（磁気流体近似）では議論できないタイプのプラズマの性質が現れることが明らかになり、当該研究におけるPICシミュレーションの重要性が浮き彫りになった。また、本研究の過程で、PICシミュレーションを高精度化するいくつかの数値解法を提案した。これは磁気リコネクションのみならず、運動論プラズマ現象に依存する全ての研究分野に波及する成果である。
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