熱流と気液共存が生み出す動的秩序 ― 分子動力学・マクロ実験・大域熱力学 ―

• 研究課題/領域番号: 25K00923
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分13010:数理物理および物性基礎関連
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 中川 尚子 茨城大学, 基礎自然科学野, 教授 (60311586)
• 研究分担者: 佐々 真一 京都大学, 理学研究科, 教授 (30235238) ; 賀川 史敬 東京科学大学, 理学院, 教授 (30598983)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2027年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2025年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
• キーワード: 大域熱力学 / 非平衡相共存 / 熱流

研究開始時の研究の概要

新たな非平衡マクロ理論「大域熱力学」は、境界条件等で非一様状態を記述し、既存理論では困難な現象を予測する。本研究では、この理論を気液共存下の動的現象へ拡張する。そのために、(1)理論体系の拡張、(2)分子動力学計算による動的現象（自律振動等）のメカニズム解明、(3)理論予測を検証する精密マクロ実験、(4)特異性を含む揺らぐ流体モデル計算、を連携して推進する。これら多角的なアプローチの結果を統合し、大域熱力学に基づく新たな流体力学記述を構築、重力と熱流下の気液共存系における動的相転移の普遍的理解を目指す。これにより、新しい理論体系「大域熱力学」を確立し、その記述力・予測能力を実証する。