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アモルファス固体における弾性のレプリカ理論

研究課題

研究課題/領域番号 24540403
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関大阪大学

研究代表者

吉野 元  大阪大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (50335337)

連携研究者 ZAMPONI Francesco  ENS, Paris, Chargé de Recherche CNRS
研究協力者 岡村 諭  大阪大学, 大学院理学研究科
中山 大樹  大阪大学, 大学院理学研究科
RAINONE Corrado  Sapienza Universita di Roma, Department of Physics
URBANI Pierfrancesco  CEA Saclay, France, IPhT
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードアモルファス固体 / ガラス転移 / ジャミング転移 / 弾性 / 液体論 / レプリカ法 / レプリカ理論 / 液体密度汎関数理論 / 分子動力学シミュレーショ ン / 分子動力学シミュレーション
研究成果の概要

ランダム系の統計力学で発展したレプリカ法と、液体の密度汎関数理論の融合したクローン液体論の方法により、アモルファス固体の力学特性に関する第一原理的な理論を構築した。まずケージ展開の方法で、3次元ソフトコアポテンシャル系の剛性率の解析を行い、シミュレーションと定量的に良く一致する結果を得た。また剛体球ポテンシャル系において、無限大次元で厳密な解析を行い、動的ガラス転移およびジャミング転移にともなう剛性率の臨界的振る舞いを明らかにした。またstate following の方法で、ガラス準安定状態の応力-ひずみ曲線を求める方法を開発し、剛性率のみならず降伏応力まで解析することに成功した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Following the Evolution of Hard Sphere Glasses in Infinite Dimensions under External Perturbations: Compression and Shear Strain2015

    • 著者名/発表者名
      Corrado Rainone, Pierfrancesco Urbani, Hajime Yoshino and Francesco Zamponi
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 114 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevlett.114.015701

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The shear modulus of glasses: results from the full replica symmetry breaking solution2014

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino, Francesco Zamponi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 90 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreve.90.022302

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rigidity of glasses and jamming systems at low temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 雑誌名

      AIP conference proceedings

      巻: 1518 ページ: 244-251

    • DOI

      10.1063/1.4794575

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Replica theory of the rigidity of structural glasses2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 136 号: 21

    • DOI

      10.1063/1.4722343

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Hard-sphere glasses under shear around the glass and jamming transitions: an exact analysis in the large-d limit2015

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino and Francesco Zamponi
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有限温度ジャミング系における非ガウス揺らぎ2015

    • 著者名/発表者名
      中山大樹、吉野 元
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Field cooled vs. zero-field cooled shear-modulus in the glassy phase2015

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Mini-workshop on the physics of amorphous solids
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, Tokyo Univ.
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On the elasticity of colloidal glasses: replica theory in the large-dimensional limit2015

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Physics of Structural and Dynamical Hierarchy in Soft Matter
    • 発表場所
      Institute of Industrial Science, Tokyo Univ.
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hierarchy of rigidities of hard-sphere glasses2015

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Unifying concepts in glass physics VI
    • 発表場所
      Aspen Center for Theoretical Physics, Aspen, Cororado, U.S.A.
    • 年月日
      2015-02-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 剛体球ガラスにおける非線形力学応答のレプリカ理論2014

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      鳥取大学非線形研究会2014
    • 発表場所
      鳥取大学
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 剛体球ガラスの力学特性:高次元極限でのレプリカ理論2014

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      第4回ソフトマター研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Twisting and breaking glasses: a replica approach2014

    • 著者名/発表者名
      Haime Yoshino
    • 学会等名
      Critical Phenomena in Random and COmplex Systems
    • 発表場所
      Villa Orlandi, Anacapri, Capri, Italy
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Strong reduction of the rigidity of repulsive contact systems at vanishingly low temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      American Physical Society March Meeting
    • 発表場所
      Baltimore, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限温度ジャミング系における塑性的な集団励起と長時間緩和2013

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      日本物理学会 年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Rigidity of jamming systems at low temperatures2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Recent Developments of Studies on Phase Transitions
    • 発表場所
      東京大学 本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有限温度ジャミング系の剛性の異常2012

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      基研研究会2012 「非平衡系の物理 - その普遍的理解を目指して」
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 接触力系のガラス・ジャミング相における剛性の異常2012

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      日本物理学会 秋の分科会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] アモルファス個体の力学物性 - レプリカ法+密度汎関数法による第一原理的計算2012

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      物性研究所 計算物質科学研究センター 第2回シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学 物性研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rigidity of glasses and jamming systems at low temperatures2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      4th International Meeting on Slow Dynamics in Complex Systems
    • 発表場所
      東北大学 片平キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Rigidity of jamming systems at finite temperatures: a coned liquid computation and MD simulations2012

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Workshop on the open problems of the glass transition and related topics
    • 発表場所
      九州大学 西陣プラザ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] On the rigidity of jamming systems at finite temperatures

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      Physics of glassy and granular materials
    • 発表場所
      京都大学基礎物理学研究所
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Rigidity of structural glasses and jamming systems probed by twisting replicated liquids

    • 著者名/発表者名
      Hajime Yoshino
    • 学会等名
      7th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ジャミング転移点近傍における1+連続レプリカ対称性の破れ

    • 著者名/発表者名
      吉野 元
    • 学会等名
      日本物理学会 秋の分科会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] クローン液体論によるガラス準安定状態の温度・圧力変化の追跡

    • 著者名/発表者名
      吉野 元, Francesco Zamponi
    • 学会等名
      日本物理学会 年会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] トピックス

    • URL

      http://www.cp.cmc.osaka-u.ac.jp/~yoshino/topics.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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