| 研究課題/領域番号 |
10440117
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性一般(含基礎論)
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
甲斐 昌一 九州大学, 大学院・工学研究院, 教授 (20112295)
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| 研究分担者 |
日高 芳樹 九州大学, 大学院・工学研究院, 助手 (70274511)
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| 研究期間 (年度) |
1998 – 2000
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| キーワード | ソフトモード乱流 / 対称性 / パターン形成 / 電気流体力学的不安定性 / ゴールドストンモード / ホメオトロピック配向 / 時空カオス / シェブロン |
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| 研究概要 |
系固有の対称性が散逸構造のダイナミックスにどのような影響を与えるかを解明するために、対称性の観点から研究を行い、研究期間内に次のような成果を得た。(1)対称性にあまり依存しないで現れる振動対流モード(シュブロン)の研究を行い、その伝搬・周期欠陥構造の分類と分岐過程を明らかにした。すなわち、シェブロン形成過程とその形態より少なくとも4つの異なった構造(シェブロンA、Bおよび周期欠陥型(DMC)、欠陥なし(DFC)に分類できる。DMC、DFCの分岐過程は、互いに異なり、DMCについては、そのパターンダイナミックスが欠陥とディレクター場との間の競合不安定、いわゆるチューリング型不安定に起因して生じる。このタイプは境界の性質とは無関係に、本質的にバルク・ディレクターは連続回転対称であり、ホメオトロピック系と同様の対称性をもつとみなせることが分かった。(2)連続回転対称性を保持した電気対流で観測されるソフトモード乱流(SMT)に関し、静止磁界および回転磁界を印加して回転対称性に起因する付加的なゴールドストーンモードの安定性を制御、そのパターン・ダイナミックスを研究し、ソフトモード乱流の磁界印加に伴う転移ダイヤグラムを完成させた。その結果、時空カオスには二種類の異なったタイプが存在することが明らかとなった。
以上のように同じ物質での同じような不安定現象でありながら、その初期の対称性をわずかに変えることで形成されるパターンやそのダイナミックスに大きな相違が現れることが明らかになった。加えて、SMTは弱非線形の乱流であり、静止状態からただ一回の超臨界分岐を通して連続的に繋がっているため厳密な理解が可能である。これらの詳細を明らかにし、対称性によらない普遍ダイナミックスと対称性に依存する個別ダイナミックスとを分類し解明することが期待される。
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