| 研究課題/領域番号 |
07832024
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 時限 |
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| 研究分野 |
非線形科学
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| 研究機関 | 核融合科学研究所 |
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研究代表者 |
佐藤 哲也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官教授 (80025395)
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| 研究分担者 |
BAZDENKOV Sergey 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 教授 (90270488)
堀内 利得 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 助教授 (00229220)
渡辺 国彦 核融合科学研究所, 計算機センター, 教授 (40220876)
林 隆也 核融合科学研究所, 理論・シミュレーション研究センター, 文部教官教授 (60156445)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| キーワード | 自己組織化 / コンピュータシミュレーション / 間欠性自己組織化 / エネルギー極小 / 過飽和 / 構造形成 / 局所開放系 |
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| 研究概要 |
自己組織化研究において最も興味あり且つ重要な物理的課題である「秩序は如何なる非線形性によって創造されるのか、また、そこに横たわる普遍的概念は何か」という課題への挑戦を目的として、プラズマを中心とした局所開放非線形系を対象として大規模な計算機シミュレーション研究を行い、次のような成果を得た。
1.局所開放系に外界より連続的にエネルギーが供給される場合、間欠的なエネルギー開放が繰り返され、それに伴って間欠的に新しい秩序構造が形成される、という我々の作業仮説の確かさがより高められた。
2.間欠的応答は系の非線形性に起因する。即ち、系は外部からのエネルギーの供給によって余剰エネルギーを他のエネルギーに解放すべく不安定となる。ところが、不安定成長率とエネルギー供給率が一致しないために余剰エネルギーが系に蓄積される。不安定性の非線形発展はこの余剰エネルギーを解放すべく急激な構造変換をもたらす。言い換えると、局所非線形系は外界からの連続的エネルギー供給によって一時的に過飽和状態(エネルギー極大)を実現し、新しいエネルギー極小状態に構造変換する。
3.系外部のエネルギー源と自己組織化系との間の境界層が「調整膜」としての機能をもち、系が外部からのエネルギー流入量を自律的に能動的調整する役割を果たすという、自己組織化シナリオを考える上で全く新しい視点を発見するにいたった。具体的には、境界層付近に配置したプラズマ粘性層を通じて系内にエネルギー注入を行う研究において、この粘性層が系外部から内部へのエネルギーの流入を制御する膜としての機能、即ち「自己組織化の淘汰機能」と「構造の安定化機能」を持っていることを明らかにした。
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