|
基礎・応用科学の中で一般的に言われる「ノイズ」というものは、排除すべきものとして、その発生原因やマイナス的効果及び処理手法などが主に研究されてきた。しかし、近年の研究で、ノイズは自然現象の中で必然的な存在であり、ある条件下ではプラス的な効果を引き起こすことが分かった。例えば普通は認知できない微弱な信号に適切なノイズを加えることによって、その微弱信号が検出できる。これは確率共鳴現象として広く知られている。
本研究では、液晶対流系においてノイズの効果を電気・光学手法を駆使して実験的に調べる。空間の自由度を持った複雑系(液晶系)におけるノイズ効果を定量的に測定・分析し、その結果から複雑系、特に非平衡散逸系におけるノイズ効果による基礎的な知見を構築し、その応用可能性を探ることを目的とした。研究成果は、以下である。
(1)液晶対流系の典型的な散逸構造であるWilliams domain(WD)において、そのパターンのノイズ依存性を調べた。ノイズの強度・相関時間及び正弦波の周波数によってWDの閾値は著しく変化し、特有な振る舞いを示すことが分かった。
(2)一方、ホメオトロピック配向系にカラーノイズを用いる場合、ノイズのみでも散逸構造の発生が確認された。さらに、液晶対流系はそれぞれの固有の時間スケールに対応したカラーノイズに特有な反応を示すことが分かった。本研究により、ノイズの影響を避けられない応用分野(脳科学やナノテクノロジー等)においてノイズの新たな可能性を示した。
|
