• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

多体問題の動力学に基づく分子系および天体系の集団運動の統合的解明

研究課題

研究課題/領域番号 26800207
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
研究機関早稲田大学

研究代表者

柳尾 朋洋  早稲田大学, 理工学術院, 准教授 (40444450)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード多体問題 / 集団運動 / 分子モーター / DNA / クラスター / 共鳴 / 三体問題 / 重力アシスト / 非線形力学 / 統計力学 / 天体力学 / 生物物理 / 協同現象 / 国際情報交換(米国) / 幾何学 / 化学物理 / 国際情報交換(米国、伊国) / 非平衡統計力学 / 国際情報交換(米国、ドイツ)
研究成果の概要

ミクロな分子運動からマクロな天体運動まで、自然の各階層における多体系の集団運動を統一的に理解することは、現代科学の重要な課題である。本研究では、非線形力学、統計力学、微分幾何学の手法を駆使してこの課題に取り組んだ。その結果、ミクロな分子運動の階層においては、回転型分子モーターの運動機構やDNAの高次らせん形成に関する新たな幾何学的モデルを提案することができた。また、原子集合体の解離運動を駆動する集団的内力の競合過程を特徴付けることができた。マクロな天体運動の階層においては、共鳴重力アシストと周期軌道の不変多様体を併用することにより、燃料消費を抑えた宇宙機の天体間遷移軌道の設計を実現した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (45件) (うち国際学会 17件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Politecnico di Milano(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] California Institute of Technology(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Geometric somersaults of helical chains through twist propagation2018

    • 著者名/発表者名
      S. Uda, M. Li, and T. Yanao
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 23 号: 1 ページ: 28-33

    • DOI

      10.1007/s10015-017-0388-8

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometric somersaults of a polymer chain through cyclic twisting motions2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao and Taiko Hino
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 95 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreve.95.012409

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Analysis of Medium-Energy Transfers to the Moon2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Francesco Topputo, Stefano Campagnola, Tomohiro Yanao
    • 雑誌名

      Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy

      巻: 127 号: 3 ページ: 285-300

    • DOI

      10.1007/s10569-016-9727-7

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Global Search for Low-Thrust Transfers to the Moon in the Planar Circular Restricted Three-Body Problem2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Stefano Campagnola, Tomohiro Yanao
    • 雑誌名

      Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy

      巻: 未定 号: 2-3 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1007/s10569-016-9748-2

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chiral selection in wrapping, crossover, and braiding of DNA mediated by asymmetric bend-writhe elasticity2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao, Sosuke Sano, and Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      AIMS Biophysics

      巻: 2 号: 4 ページ: 666-694

    • DOI

      10.3934/biophy.2015.4.666

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Roles of dynamical symmetry breaking in driving oblate-prolate transitions of atomic clusters2015

    • 著者名/発表者名
      Yurie Oka, Tomohiro Yanao, and Wang Sang Koon
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 142 号: 13 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1063/1.4915928

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Jumping mechanisms of Trojan asteroids in the planar restricted three- and four-body problems2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima and Tomohiro Yanao
    • 雑誌名

      Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy

      巻: 122 号: 1 ページ: 53-74

    • DOI

      10.1007/s10569-015-9609-4

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chiral symmetry breaking of a double-stranded helical chain through bend-writhe coupling2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao and Kenichi Yoshikawa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 89 号: 6 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1103/physreve.89.062713

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] らせん高分子の動的特性:対称性の破れがもたらす特質2014

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋,吉川研一
    • 雑誌名

      シミュレーション

      巻: 33 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Families of Unstable Quasi-Satellite Orbits in the Spatial Circular Restricted Three-Body Problem2018

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      AIAA Science and Technology Forum and Exposition 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric Angle Shifts of Helical Filaments and Elastic Power Transmission2018

    • 著者名/発表者名
      Mengyun Li, Shiori Uda, Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      TheTwenty-Third International SymposiumonArtificial Life andRobotics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 内力の競合過程から生じる原子クラスターの解離現象2018

    • 著者名/発表者名
      栗城舜、柳尾朋洋
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] CO2吸脱着装置における脱着温度差によるCO2とH2O分離の実証とシステム検討2017

    • 著者名/発表者名
      宇治田祥、柳尾朋洋、桜井誠人
    • 学会等名
      2017生態工学会 年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 不変Torusに基づく小衛星擬周回軌道の長期安定性の考察2017

    • 著者名/発表者名
      一ノ宮健人、川勝康弘、柳尾朋洋
    • 学会等名
      27th JAXA Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quasi-Stellite Orbitの分岐解析とCo-orbital Orbit間の遷移現象2017

    • 著者名/発表者名
      大島健太、柳尾朋洋
    • 学会等名
      27th JAXA Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Geometric Somersaults of Helical Chains Induced by Twist Propagation: Roles of Helical Chirality2017

    • 著者名/発表者名
      Shiori Uda, Mengyun Li, Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      Chirality 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transport Dynamics of Co-Orbital Asteroids via Invariant Manifolds for Space Mission Trajectories2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      68th International Astronautical Congress 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間円制限三体問題におけるQuasi-Satellite Orbitの分岐解析2017

    • 著者名/発表者名
      大島健太、柳尾朋洋
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 不変トーラスに基づく火星衛星擬周回軌道の長期安定領域の検出と考察2017

    • 著者名/発表者名
      一ノ宮健人、川勝康弘、柳尾朋洋
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 共鳴重力アシストの力学的機構に基づく月への遷移軌道設計2017

    • 著者名/発表者名
      小田島英、大島健太、柳尾朋洋
    • 学会等名
      第61回宇宙科学技術連合講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Geometric Angle Shifts of Helical Filaments Induced by Elastic Twist Propagation2017

    • 著者名/発表者名
      Mengyun Li, Shiori Uda, Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric somersaults of polymer chains through twist propagation2017

    • 著者名/発表者名
      Shiori Uda, Mengyun Li, and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      The Second International Symposium on BioComplexity 2017
    • 発表場所
      B-Con Plaza(大分県別府市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global search for low-energy transfers to the Moon with long transfer time2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Francesco Topputo, Stefano Campagnola, and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      27th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting
    • 発表場所
      San Antonio (USA)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多自由度分子系の集団運動における変形と回転の幾何学的効果2016

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋
    • 学会等名
      理論分子科学・分子非線形科学のこれまでとこれから
    • 発表場所
      東京大学 駒場リサーチキャンパス(東京)
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Medium-Energy, Retrograde, Ballistic Transfer to the Moon2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Francesco Topputo, Stefano Campagnola, and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      26th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting
    • 発表場所
      Napa (USA)
    • 年月日
      2016-02-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global Search for Low-Thrust Transfers to the Moon in the Planar Circular Restricted Three-Body Problem2016

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima, Stefano Campagnola, and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      26th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting
    • 発表場所
      Napa (USA)
    • 年月日
      2016-02-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インパルスΔVを用いた低エネルギー型月遷移軌道のパレート最適解2016

    • 著者名/発表者名
      大島 健太, Francesco Topputo, 柳尾 朋洋
    • 学会等名
      26th JAXA Workshop on Astrodynamics and Flight Mechanics
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] インパルス推進を用いた低エネルギー型月遷移軌道のパレート最適解2016

    • 著者名/発表者名
      大島 健太, Francesco Topputo, 柳尾 朋洋
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数回の共鳴重力アシストおよび不変多様体Tubeを利用した月への遷移軌道の設計2016

    • 著者名/発表者名
      小田島 英, 大島 健太, 柳尾 朋洋
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 楕円制限四体問題における地球-月遷移軌道の確率的最適化2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉 達行, 大島 健太, 柳尾 朋洋
    • 学会等名
      第60回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      函館アリーナ(北海道函館市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 柔らかい高分子軸の宙返り運動と生体分子モーターの回転機構2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋
    • 学会等名
      生命ダイナミクスの数理とその応用:理論からのさらなる深化
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス(東京)
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子鎖の周期的なひねり運動から生じる幾何学的な宙返り効果2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋
    • 学会等名
      大自由度分子系における化学反応機序の理解と制御
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamical Boundaries for the Transport of Co-Orbital Asteroids in the Circular Restricted Three-Body Problem2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      The 34th JSST Annual Conference: International Conference on Simulation Technology
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center(富山)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymmetric Elasticity and Chiral Specificity in Wrapping and Braiding of DNA2015

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Sano, Tomohiro Yanao, Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      The 34th JSST Annual Conference: International Conference on Simulation Technology
    • 発表場所
      Toyama International Conference Center(富山)
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平面円制限三体問題における月への低推力最適軌道の大域的探索2015

    • 著者名/発表者名
      大島健太、Stefano Campagnola、柳尾朋洋
    • 学会等名
      第59回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      かごしま県民交流センター(鹿児島)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高分子鎖のくねり運動から生じる幾何学的な角度変位と分子モーターの回転機構2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋
    • 学会等名
      津田沼分子科学フォーラム
    • 発表場所
      千葉工業大学(習志野)
    • 年月日
      2015-10-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric-phase model for the rotary motion of ATP synthase2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral Selection in Braiding and Wrapping of Double-Stranded DNA2015

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Sano, Tomohiro Yanao, and Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      第53回日本生物物理学会
    • 発表場所
      金沢大学(金沢)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Chiral Selection in Braiding and Wrapping of DNA through Asymmetric Elasticity2015

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Sano, Tomohiro Yanao, Kenichi Yoshikawa
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Computational Materials and Biological Sciences
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2015-09-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometric Phases Arising from Wriggling Motions of a Polymer Chain2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      The 4th IGER International Symposium on Science of Molecular Assembly and Biomolecular Systems
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Roles of geometric phases in conformational transitions of molecular systems2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      Computational and Geometric Approaches for Nonlinear Phenomena
    • 発表場所
      早稲田大学(東京)
    • 年月日
      2015-08-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 月への低推力遷移軌道における燃料消費最小解の大域的探索2015

    • 著者名/発表者名
      大島健太、Stefano Campagnola、柳尾朋洋
    • 学会等名
      アストロダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      JAXA(相模原)
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Driving mechanisms for isomerization and dissociation of molecular systems2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      Geometry of Chemical Reaction Dynamics in Gas and Condensed Phases
    • 発表場所
      Telluride (USA)
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal Transfers between Sun-Earth Libration Point Orbits Utilizing Lunar Gravity Assists2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      The 30th International Symposium on Space Technology and Science
    • 発表場所
      神戸国際会議場(神戸)
    • 年月日
      2015-07-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生体高分子の高次らせん形成における右・左の選択2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋、佐野聡祐、吉川研一
    • 学会等名
      第79回 形の科学シンポジウム
    • 発表場所
      千葉工業大学(習志野)
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Mode-specific effects in structural transitions of atomic clusters with multiple channels2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      2015 SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems
    • 発表場所
      Snowbird (USA)
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 分子および高分子の変形運動から生じる幾何学的位相の役割2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋
    • 学会等名
      量子と古典の物理と幾何学
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)
    • 年月日
      2015-04-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子の捩れ運動から生じる幾何学的位相と軸まわりの回転2015

    • 著者名/発表者名
      柳尾朋洋,日野泰子
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mode-selective effects in multi-channel reactions of molecular systems2015

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao and Shinya Akiba
    • 学会等名
      Workshop on Dynamical Systems and Computation
    • 発表場所
      北海道大学理学部
    • 年月日
      2015-03-03 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Application of the jumping mechanism of Trojan asteroids to the design of a tour trajectory through the collinear and triangular Lagrange points2015

    • 著者名/発表者名
      Kenta Oshima and Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      25th AAS/AIAA Space Flight Mechanics Meeting
    • 発表場所
      Williamsburg (USA)
    • 年月日
      2015-01-11 – 2015-01-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トロヤ群小惑星の遷移機構に基づくラグランジュ点間周回軌道の設計2014

    • 著者名/発表者名
      大島健太,柳尾朋洋
    • 学会等名
      第58回宇宙科学技術連合講演会
    • 発表場所
      長崎ブリックホール(長崎県長崎市)
    • 年月日
      2014-11-12 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トロヤ群小惑星のL4-L5間遷移現象の力学的機構2014

    • 著者名/発表者名
      大島健太,柳尾朋洋
    • 学会等名
      日本惑星科学会秋季講演会
    • 発表場所
      東北大学片平キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Collective motions of complex molecular systems driven by spontaneous symmetry breaking2014

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Yanao
    • 学会等名
      Energy Landscapes
    • 発表場所
      Durham (UK)
    • 年月日
      2014-08-15 – 2014-08-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] トロヤ群小惑星の遷移メカニズムに基づくラグランジュ点L4-L5間探査軌道の検討2014

    • 著者名/発表者名
      大島健太,柳尾朋洋
    • 学会等名
      アストロダイナミクスシンポジウム
    • 発表場所
      JAXA (神奈川県相模原市)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-22  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi