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2010 年度 実績報告書

緩和現象に関する微視的及び巨視的機構に関する統計物理学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10J07835
研究機関東京大学

研究代表者

森 貴司  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード統計力学 / 長距離相互作用 / 平均場理論
研究概要

長距離相互作用を持つ系のゆらぎの性質を明らかにするため、統計力学によって長距離相互作用系の解析を行なった。その結果、非加法的な長距離相互作用を持つスピン系に対して次の事実を明らかにした。1、磁化が固定されていない状況では、長距離相互作用系の熱力学的性質は平均場理論によるそれと一致すること。2、磁化が固定されている状況下では、相互作用が非加法的長距離相互作用であったとしても平均場理論とは一致しないパラメータ領域があること、である。1の結果は、たとえ複雑な長距離相互作用がスピン間に働いていたとしても、それを単純な平均場理論による解析でおきかえてよいということを意味する。これは、長距離相互作用系の性質を明らかにするため、まずは簡単な平均場模型を調べようという考えに沿った近年のこの分野での多くの研究結果が実際に広いクラスの長距離相互作用系に対して正当化されることを示すものであり、重要な成果である。一方で、2は磁化が固定されている状況下では、平均場理論では予測できない、長距離相互作用系特有の非自明なゆらぎがあることを意味する。平均場模型では理解できない現象が起きるのはどういうときかを具体的に提示できたので、それではそのようなゆらぎによってどういった現象が予測されるかという次の問題につながる点で意義深い。長距離相互作用系では平均場理論が厳密に成り立つだろうという予想は過去になされていたが、それを実際に証明したのが1の結果であり、ただし磁化が固定されている状況下ではこの予想が必ずしも正しくないということを示したのが2の結果である。これは長距離相互作用系に広く見られるアンサンブルの等価性の破れの一例であり、ここで考えた以外のアンサンブルに対して、平均場理論が正当化されるか否かという問題が提起される。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Analysis of the exactness of mean-field theory in long-range interacting systems2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mori
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 82 ページ: 060103-1-060105-4

    • 査読あり
  • [学会発表] 長距離相互作用スピン系の不均一相への転移2011

    • 著者名/発表者名
      森貴司
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • 年月日
      2011-03-28
  • [学会発表] Inhomogeneous States in Long-Range Interacting Systems2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mori
    • 学会等名
      The Third International Workshop on Dynamics and Manipulation of Quantum Systems
    • 発表場所
      東京大学山上会館
    • 年月日
      2011-02-15
  • [学会発表] Analysis of Exactness of the Mean-Field Theory in Long-Range Interacting Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mori
    • 学会等名
      International Workshop on Statistical Physics of Quantum Systems
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所(東京都)
    • 年月日
      2010-08-03
  • [学会発表] On Exactness of the Mean-Field Theory in Long-Range Interacting Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Mori
    • 学会等名
      Stat Phys 24
    • 発表場所
      Convention Centre(オーストラリア、ケアンズ)
    • 年月日
      2010-07-19

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公開日: 2012-07-19  

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