高密粉体ダイナミクスの非平衡輸送における応答理論と動的多体相関による統一的解明

• 研究課題/領域番号: 23740293
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 名古屋工業大学
• 研究代表者: 礒部 雅晴 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80359760)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 粉体気体 / 非平衡輸送現象 / 応答理論 / 分子動力学法 / 動的多体相関 / 国際情報交換（フランス） / 国際情報交換（米国） / 国際研究者交流（米国）

研究概要

粉体気体系は、局所非平衡系の統計力学を推進する理想モデル系として理論的発展が大きく期待されている。また、高密粉体系においては「ジャミング転移」が注目され、ガラス転移との関係が盛んに研究されている。本研究では、高速なEvent-Driven分子動力学法を軸に、「粉体気体系の乱流化現象」「粉体応答理論の拡張」「配向秩序変数の一般化と動的多体相関法の高速化」「2次元剛体球系の融解現象」に関して、国内外の共同研究を行い、基礎的方法論の開発（確立）を遂行した。

研究成果

• [雑誌論文] Hard Disk Equation of State : First-Order Liquid-Hexatic Transition in Two Dimensions with Three Different Simulation Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Engel, J. A. Anderson, S. C. Glotzer, M. Isobe, E. P. Bernard and W. Krauth
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 87
  • 査読あり
• [雑誌論文] カリフォルニア大学バークレー校滞在記 (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: 分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」 巻: 15 ページ: 250-260
• [雑誌論文] 高密剛体球系における遅い緩和の起源 : トランジェントな結晶化と高次秩序変数-2つの新しい方法論- (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: 分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」 巻: 15 ページ: 186-196
  • NAID: 130004964858
• [雑誌論文] Hard disks equation of state: first-order liquid-hexatic transition in two dimensions with three different simulation methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Michael Engel, Joshua A. Anderson, Sharon C. Glotzer, Masaharu Isobe, Etienne P. Bernard and Werner Krauth
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 87 号: 4
  • DOI: 10.1103/physreve.87.042134
  • 査読あり
• [雑誌論文] 高密剛体球系における遅い緩和の起源：トランジェントな結晶化と高次秩序変数－2つの新しい方法論－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: アンサンブル（分子シミュレーション研究会会誌） 巻: 15 ページ: 186-196
  • NAID: 130004964858
• [雑誌論文] カリフォルニア大学バークレー校滞在記 (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: アンサンブル（分子シミュレーション研究会会誌） 巻: 15 ページ: 250-260
• [雑誌論文] Statistical Law of Turbulence in Granular Gas (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 402
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generalized Bond Order Parameter to Characterize Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and B. J. Alder
  • 雑誌名: The Journal of Chemical Physics 巻: 137 号: 19
  • DOI: 10.1063/1.4767061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluctuation-Dissipation Relations for Motions of Center of Mass in Driven Granular Fluids under Gravity (2012)
  • 著者名/発表者名: J. Wakou and M. Isobe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 85
  • 査読あり
• [雑誌論文] Granular Turbulence in Two Dimensions---Microscale Reynolds Number and Final Condensed States--- (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 雑誌名: International Journal of Modern Physics C 巻: 23 号: 04 ページ: 1250032-1250032
  • DOI: 10.1142/s0129183112500325
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecole Normale Superieure, Paris 滞在記 (2012)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: 分子シミュレーション研究会会誌「アンサンブル」 巻: 14 ページ: 162-167
  • NAID: 40019431577
• [雑誌論文] Fluctuation-Dissipation Relations for Motions of Center of Mass in Driven Granular Fluids under Gravity (2012)
  • 著者名/発表者名: Junichi Wakou and Masaharu Isobe
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 85 号: 6
  • DOI: 10.1103/physreve.85.061311
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical Law of Turbulence in Granular Gas (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 402 ページ: 012041-012041
  • DOI: 10.1088/1742-6596/402/1/012041
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecole Normale Superieure, Paris滞在記 (2012)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: アンサンブル : 分子シミュレーション研究会会誌 巻: 14 ページ: 162-167
  • NAID: 40019431577
• [雑誌論文] 2次元粉体乱流の相対拡散と統計則 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: 物性研究 巻: 96 ページ: 123-124
• [雑誌論文] ２次元粉体乱流の相対拡散と統計則 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 雑誌名: 物性研究 巻: 96巻 ページ: 123-124
• [学会発表] Dynamic Facilitation and Non-equilibirum Transition in an Atomistic Model of Binary Hard Disk Systems (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and D. Chandler
  • 学会等名: 2014 Mini Stat. Mech. Meeting
  • 発表場所: Dept. of Chemistry, U. C. Berkeley, USA
• [学会発表] Dynamic facilitation and non-equilibrium phase transition in an atomistic model of binary hard disk systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe and David Chandler
  • 学会等名: 2014 Mini Stat Mech Meeting
  • 発表場所: U.C.Berkeley, CA, USA
• [学会発表] Hard Disks Equation of State : First-Order Liquid-Hexatic Transition in Two Dimensions with Three Different Simulation Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Engel, J. A. Anderson, S. C. Glotzer, M. Isobe, E. P. Bernard and W. Krauth
  • 学会等名: 2013 AlChE Annual Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
• [学会発表] カリフォルニア大学バークレー校滞在記-剛体球系の最近の発展、時空アンサンブル法の紹介- (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 学会等名: 第4回計算統計物理学研究会
  • 発表場所: 山口大学 : 宇部市
  • 招待講演
• [学会発表] 2次元剛体球系の融解現象 : 3つの独立な手法による大規模数値シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Engel, J. A. Anderson, S. C. Glotzer, 礒部雅晴, E. P. Bernard, W. Krauth
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学 : 徳島
• [学会発表] Cluster Impact and Shock Wave Propagation in Freely Evolving Granular Gas (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: STATPHYS25
  • 発表場所: Seoul National University, Korea
• [学会発表] Hard Disks Equation of State : First-Order Liquid-Hexatic Transition in Two Dimensions with Three Different Simulation Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: J. A. Anderson, M. Engel, S. C. Glotzer, M. Isobe, E. P. Bernard and W. Krauth
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Generalized Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and B. J. Alder
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Generalized Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and B. J. Alder
  • 学会等名: 2013 Mini Stat. Mech. Meeting
  • 発表場所: Dept. of Chemistry, U. C. Berkeley, USA
• [学会発表] ２次元剛体球系の融解現象：３つの独立な手法による大規模数値シミュレーション (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Engel、J.A. Anderson、S.C.Glotzer、礒部雅晴, E.P.Bernard, W.Krauth
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 徳島大学：徳島市
• [学会発表] カリフォルニア大学バークレー校滞在記－剛体球系の最近の発展、時空アンサンブル法の紹介－ (2013)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴
  • 学会等名: 第４回計算統計物理学研究会
  • 発表場所: 山口大学：宇部市
  • 招待講演
• [学会発表] Hard disks equation of state: first-order liquid-hexatic transition in two dimensions with three different simulation methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Michael Engel, Joshua A. Anderson, Sharon C. Glotzer, Masaharu Isobe, Etienne P. Bernard and Werner Krauth
  • 学会等名: 2013 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: San Fransisco, CA, USA
• [学会発表] Generalized Order Parameters to Characterize Transient Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe and Berni J. Alder
  • 学会等名: 2013 Mini Stat Mech Meeting
  • 発表場所: Dept. of Chemistry, U.C.Berkeley, USA
• [学会発表] Generalized Order Parameters to Characterize Transient Crystals (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe and Berni J. Alder
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Hard Disks Equation of State: First-Order Liquid-Hexatic Transition in Two Dimensions with Three Different Simulation Methods (2013)
  • 著者名/発表者名: Joshua A. Anderson, Michael Engel, Sharon C. Glotzer, Masaharu Isobe, Etienne P. Bernard and Werner Krauth
  • 学会等名: APS March Meeting
  • 発表場所: Baltimore, MD, USA
• [学会発表] Molecular Simulation in the Non-Equilibrium Statistical Physics -Event-Driven Molecular Dynamics and its Applications- (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: Seminar at Prof. Glotzer's Group
  • 発表場所: Univ. of Michigan, Ann. Arbor, USA
  • 年月日: 2012-09-28
  • 招待講演
• [学会発表] Higher Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: Seminar at Prof. Chandler's Group
  • 発表場所: Dept. of Chemistry, U. C. Berkeley, USA
  • 年月日: 2012-09-06
  • 招待講演
• [学会発表] Higher Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: Seminar of Theory and Simulation
  • 発表場所: Laboratoire Charles Coulomb, Universite de Montpellier II, Montpellier, France
  • 年月日: 2012-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] Higher Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: Seminar of Statistical Physics of Complex Systems
  • 発表場所: Laboratoire de Physique Theorique, Univ. Paris-Sud 11, Orsay, France
  • 年月日: 2012-03-08
  • 招待講演
• [学会発表] Higher Order Parameters for Establishing Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 学会等名: Seminars of Statistical Physics of Complex Systems(招待講演)
  • 発表場所: Laboratoire de Physique Theorique, Univ. Paris-Sud 11, Orsay, France
• [学会発表] Higher Order Parameters for Establishing Transient Crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 学会等名: Seminar of Theory and Simulation(招待講演)
  • 発表場所: Laboratoire Charles Coulomb, Universite de Montpellier II, Montpellier, France
• [学会発表] Higher Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and B. J. Alder
  • 学会等名: Unifying concepts in glass physics V
  • 発表場所: Institut Henri Poincare, Paris, France
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] 高密剛体球系における遅い緩和の起源 : トランジェントな結晶化と高次秩序変数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴, Berni J. Alder
  • 学会等名: 第25回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 東京工業大学:東京
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] Molecular Simulation in the Non-Equilibrium Statistical Physics -Event-Driven Molecular Dynamics and its Applications- (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: ノースカロライナ大学物理学科セミナー
  • 発表場所: Charlotte, TN, USA
  • 年月日: 2011-11-04
  • 招待講演
• [学会発表] Statistical Law of Turbulence in Granular Gas (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe
  • 学会等名: Conference on Computational Physics 2011
  • 発表場所: Gatlinburg, TN, USA
  • 年月日: 2011-10-31
• [学会発表] 高密剛体球系における遅い緩和の起源 : トランジェントな結晶化と高次秩序変数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴, Berni J. Alder
  • 学会等名: 日本物理学会 2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学 : 富山
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Higher Order Parameter for Establishing Transient Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Isobe and B. J. Alder
  • 学会等名: 8th Liquid Matter Conference
  • 発表場所: Wien, Austria
  • 年月日: 2011-09-08
• [学会発表] 鉛直加神された粉体気体系における重心運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 若生潤一, 礒部雅晴
  • 学会等名: 基研研究会2011 非平衡系の物理-ミクロとマクロのかけ橋
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所 : 京都
  • 年月日: 2011-08-19
• [学会発表] 鉛直加振された粉体気体系における重心運動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 若生潤一、礒部雅晴
  • 学会等名: 基研研究会2011 非平衡系の物理－ミクロとマクロのかけ橋
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所（京都市）
• [学会発表] 高密剛体球系における遅い緩和の起源：トランジェントな結晶化と高次秩序変数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴、B. J. Alder
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学（富山市）
• [学会発表] 高密剛体球系における遅い緩和の起源：トランジェントな結晶化と高次秩序変数 (2011)
  • 著者名/発表者名: 礒部雅晴、Berni J. Alder
  • 学会等名: 第25回分子シミュレーション討論会
  • 発表場所: 東京工業大学（東京都）
• [学会発表] Molecular Simulation in the Non-Equilibirum Statistical Physics --Event-Driven Molecular Dynamics and its Applications-- (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 学会等名: ノースカロライナ大学物理学科セミナー(招待講演)
  • 発表場所: Charlotte, TN, USA
• [学会発表] Higher Order Parameters to Characterize Transient Crystals
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 学会等名: Seminar at Prof. Chandler's Group
  • 発表場所: Dept. of Chemistry, U.C.Berkeley, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Molecular Simulation in the Non-Equilibirum Systems --Event-Driven Molecular Dynamics and its Applications--
  • 著者名/発表者名: Masaharu Isobe
  • 学会等名: Seminar at Prof. Glotzer's Group
  • 発表場所: Univ. of Michigan, Ann Arbor, USA
  • 招待講演
• [備考] 【4. 研究成果(4)に関して】 フランス国立科学センタープレスリリース ホームページ等
  • URL: http://www.cnrs.fr/inp/spip.php?article1799
• [備考] 研究代表者ホームページ ホームページ等
  • URL: http://stat.fm.nitech.ac.jp/~isobe
• [備考] 2次元剛体球系の融解現象：50年にわたる古いパズルの解明
  • URL: http://stat.fm.nitech.ac.jp/~isobe/2D_melting_Japanese.htm