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高密度粉体の非線形レオロジーに関する数値的・理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19740233
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関東京大学

研究代表者

波多野 恭弘  東京大学, 地震研究所, 助教 (20360414)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,720千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 120千円)
2008年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2007年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワードレオロジー / 粉体 / 離散要素法 / ジャミング転移 / 非平衡・非線形物理学 / 粉粒体 / 臨界現象 / 摩擦 / ジャミング
研究概要

固体地球科学や化学工学などにおいて重要な、高密度粉体の流動を記述する法則(レオロジー)を理論とシミュレーションによって解明した。とくに、降伏応力発生に伴う2次相転移(ジャミング転移)に伴う臨界現象に注目することにより、高密度粉体レオロジーを臨界現象の理論で記述することに成功した。さらに粒子の協同運動を定量化し、その相関員がベキ的に成長していくこと、およびレオロジーヘの影響を解明した。

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (21件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Growing length and time scales in a suspension of athermal particles2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E 79

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Scaling properties of granular rheology near the jamming transition2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

      ページ: 123002-123002

    • NAID

      110007021647

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Scaling Properties of Granular Rheology near the Jamming Transition2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 77

      ページ: 123002-123002

    • NAID

      110007021647

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Void-induced cross slip of screw dislocations in fcc copper2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano, Tetsuya Kaneko, Yousuke Abe, Hideki Matsui
    • 雑誌名

      Physical Review B 77

      ページ: 64108-64108

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheology of a dense granular material2007

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 雑誌名

      J. Phys. Conf. Ser. 89

      ページ: 12015-12015

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Power-law friction in closely-packed granular materials2007

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E vol. 75

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Criticality and scaling relations in a sheared granular material2007

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano, Michio Otsuki, Shin-ichi Sasa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 76

      ページ: 23001-23001

    • NAID

      110006203486

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Criticality and Scaling Relations in a Sheared Granular Material2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano, M. Otsuki, S. Sasa
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 76

    • NAID

      110006203486

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Power-law friction in closely-packed granular materials2007

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

      Physical Review E 75

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rheology of a dense granular material2007

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

      Journal of Physics: Conference Series 89

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 粉体レオロジー、動的不均一、グーテンベルク・リヒター則(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会シンポジウム「ジャミング転移」
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 粉体しオロジー、動的不均一、グーテンベルク・リヒター則2009

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジャミング転移における動的不均一性のダイナミクスと動的臨界指数2009

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 熱力学第二法則の非平衡定常状態への拡張に関する研究2009

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dynamical heterogeneity in a granular material under stationary shear flow2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      Colloids, Grains and Dense Suspensions : under Flow and under Arrest
    • 発表場所
      the Royal Society (London)
    • 年月日
      2009-03-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The jamming transition : a new kind of phase transition?2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      日仏先端科学シンポジウム
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 年月日
      2009-01-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Friction laws and earthquakes2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      日仏先端科学シンポジウム
    • 発表場所
      湘南国際村センター
    • 年月日
      2009-01-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Power-law rheology and the growing correlation length at the jamming transition2009

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      IMA Conference on Dense Granular Flow
    • 発表場所
      Isaac Newton Institute (Cambridge)
    • 年月日
      2009-01-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] The jamming transition : a new kind of phase transition?(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      Japanese-French Frontiers of Science Symposium
    • 発表場所
      Shonan Village Center
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Granular Friction: Constitutive Laws and Particle Dynamics in a Wide Range of Slip Rate2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2008
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      2008-12-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Rheology, relaxation, and critical exponents at the jamming transition(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      Unifying Concepts in Glass Physics IV
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2008-11-26
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Rheology, relaxation, and critical exponents at the jamming transition2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      Unifying Concepts in Glass Physics IV
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-11-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 粉体層におけるすべり弱化過程と臨界すべり量 : 離散要素シミユレーシヨンによる解析2008

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本地震学会
    • 発表場所
      エポカルつくば
    • 年月日
      2008-11-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dense granular rheology : from stable flow to unstable sliding(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      Frontiers of Glassy Physics
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dense granular rheology : from stable flow to unstable sliding2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      Frontiers of Glassy Physics
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-11-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ジャミング転移点近傍における異常な緩和と動的臨界指数2008

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-20
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Dense granular rheology : scaling laws and critical exponents(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      Dynamical Heterogeneities in Glasses, Colloids and Granular Media
    • 発表場所
      Lorentz Center, Leiden
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Dense granular rheology : scaling laws and critical exponents2008

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hatano
    • 学会等名
      Dynamical Heterogeneities in Glasses, Colloids and Granular Media
    • 発表場所
      Lorentz center (Leiden)
    • 年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 粉体層の高速摩擦に関する離散要素シミユレーション2008

    • 著者名/発表者名
      波多野恭弘
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メツセ
    • 年月日
      2008-05-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Rheology of a Dense Granular Material(招待講演)2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      Unifying Concepts of Glass Transition
    • 発表場所
      Kyushu University
    • 年月日
      2007-11-24
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Rheology and friction in dense granular materials: discrete simulation of plane shear flow in three dimensions2007

    • 著者名/発表者名
      T. Hatano
    • 学会等名
      STATPHYS23
    • 発表場所
      ジェノバ、イタリア
    • 年月日
      2007-07-12
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考] 日本物理学会若手奨励賞受賞(平成21年3月)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 新聞報道1件(科学新聞12月18日付)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考] 招待講演8件(うち国際会議5件)

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.eri.u-tokyo.ac.jp/hatano/jamming1.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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