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Lyapunov指数の一般化と非平衡非定常現象への応用

研究課題

研究課題/領域番号 22740262
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
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

秋元 琢磨  慶應義塾大学, 理工学研究科, 特任講師 (30454044)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2010年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード数理物理 / 統計力学 / エルゴード理論 / エイジング
研究概要

よく知られているように、花粉の微粒子は、水面上を不規則に動き、拡散する。通常の拡散では、平均2乗変位が時間に対して線形に増大し、その比例係数(拡散係数)で拡散が特徴づけられる。本研究では、非平衡非定常現象の中でも特に異常拡散(平均2乗変位が線形に増大しない拡散)の数理的な側面に注目し、異常拡散を示す粒子の動きを1次元の写像力学系によりモデル化し、拡散を特徴付ける長時間平均量に関する分布極限定理(無限測度エルゴード理論)を示した。これらの結果により、一分子測定による実験で見られるような拡散係数の大きな揺らぎは無限測度エルゴード理論と関係する事が明らかになった。

報告書

(4件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (21件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Aging generates regular motions in weakly chaotic systems2013

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto and E. Barkai
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: E 87 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.87.032915

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ergodic properties of continuous-time random walks: Finite-size effects and ensemble dependencies2013

    • 著者名/発表者名
      T. Miyaguchi and T. Akimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: E 87 号: 3 ページ: 32130-32130

    • DOI

      10.1103/physreve.87.032130

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributional response to biases in deterministic superdiffusion2012

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

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 108 号: 16

    • DOI

      10.1103/physrevlett.108.164101

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalization of the Einstein relation for single trajectories in deterministic subdiffusion2012

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

      Phys. Rev.

      巻: E 85 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreve.85.021110

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultraslow Convergence to Ergodicity in Transient Subdiffusion2011

    • 著者名/発表者名
      T. Miyaguchi and T. Akimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: E 83 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.83.062101

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic Randomness of Transport Coefficient in Subdiffusion with Static Disorder2011

    • 著者名/発表者名
      T. Miyaguchi and T. Akimoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: E 83 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.83.031926

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of infinite invariant measure in deterministic subdiffusion2011

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akimoto, Tomoshige Miyaguchi
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Intrinsic Randomness of Transport Coefficient in Subdiffusion with Static Disorder2011

    • 著者名/発表者名
      Tomoshige Miyaguchi, Takuma Akimoto
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of infinite invariant measure in deterministic subdiffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto and T. Miyaguchi
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: E 82 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.82.030102

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subexponential instability in one-dimensional maps implies infinite invariant measure2010

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akimoto, Yoji Aizawa
    • 雑誌名

      Chaos

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 弱いカオス系において、エイジングは規則的な運動を生成する2013

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨,Eli Barkai
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 弱いカオス系において、エイジングは規則的な運動を生成する2013

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨、Eli Barkai
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 速い拡散(レビィウォーク)に外場を加えると分布として応答する2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 細胞内輸送現象におけるベキ法則と応答理論2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 連続時間ランダムウォークにおけるエルゴード性の遅い回復2012

    • 著者名/発表者名
      宮口智成,秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-25
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 遅い拡散における単一軌道を基にしたアインシュタインの関係の拡張2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 遅い拡散における単一軌道を基にしたアインシュタインの関係の拡張2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 細胞内輸送現象におけるベキ法則と応答理論2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      関西学院大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Applications of infinite ergodic theory in anomalous diffusion2012

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akimoto
    • 学会等名
      ESF-JSPS Frontier Science Conference Series for Young Researchers, Mathematics for innovation : Large and complex systems
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 年月日
      2012-03-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Applications of infinite ergodic theory in anomalous diffusion2012

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto
    • 学会等名
      ESF-JSPS Frontier Science Conference Series for Young Researchers, Mathematics for innovation: Large and complex systems
    • 発表場所
      Tokyo (Japan)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 速い拡散(レヴィウォーク)に外場を加えると分布として応答する2012

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between dynamical instability and transport coefficient in anomalous subdiffusion2011

    • 著者名/発表者名
      Takuma Akimoto
    • 学会等名
      Weak Chaos, Infinite Ergodic Theory, and Anomalous Dynamics
    • 発表場所
      Dresden (Germany)
    • 年月日
      2011-07-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 一時的劣拡散と切断レビィフライト:エルゴード性のゆっくりとした回復2011

    • 著者名/発表者名
      宮口智成,秋元琢磨
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 遅い決定論的拡散における輸送係数の揺らぎの理論2011

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨,宮口智成
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 遅い決定論的拡散における輸送係数の揺らぎの理論2011

    • 著者名/発表者名
      秋元琢磨、宮口智成
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between dynamical instability and transport coefficient in anomalous subdiffusion2011

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto
    • 学会等名
      Weak Chaos, Infinite Ergodic Theory, Anomalous Transport
    • 発表場所
      Max-Planck Institute (Germany)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Intrinsic Randomness of Transport Coefficient in Anomalous Diffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T.Akimato, T.Miyaguchi
    • 学会等名
      The 13th Slovenia-Japan seminar on nonlinear science and Waseda AICS symposium on nonlinear and nonequilibrium phenomena in complex systems
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Statistical properties of the transport coefficient for deterministic anomalous diffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T.Akimoto, T.Miyaguchi
    • 学会等名
      Anomalous Transport : from Billiards to Nanosystems
    • 発表場所
      Sperlonga (Italy)
    • 年月日
      2010-09-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic randomness of transport coefficient in anomalous diffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto, and T. Miyaguchi
    • 学会等名
      The 13th Slovenia-Japan seminar on nonlinear science and Waseda AICS symposium on nonlinear and nonequilibrium phenomena in complex systems
    • 発表場所
      Waseda (Japan)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Statistical properties of the transport coefficient for deterministic anomalous diffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto, and T. Miyaguchi
    • 学会等名
      Anomalous Transport: from Billiards to Nanosystems
    • 発表場所
      Sperlonga (Italy)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Mittag-Leffler law for diffusion coefficient in deterministic subdiffusion2010

    • 著者名/発表者名
      T. Akimoto, and T. Miyaguchi
    • 学会等名
      Dynamics Days Asia Pacific 6
    • 発表場所
      Sydney (Australia)
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://akimototakuma.wordpress.com/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] HP of Takuma Akimoto

    • URL

      http://akimototakuma.wordpress.com/publications/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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