生体分子における記憶機能の重要性と非平衡現象論

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19540392
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 茨城大学
• 研究代表者: 中川 尚子 茨城大学, 理学部, 准教授 (60311586)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 統計物理学 / 非平衡・非線形物理学

研究概要

生体分子の動作機構を記載する方法論を作ることを目指し、非平衡系での熱力学関係式の構築とタンパク質モデルでの遅い揺らぎの特徴づけを行った。前者として、非平衡定常状態の微視的状態に関する分布関数の平易な表現を導出することに成功し、それによってクラウジウス関係式の非平衡への自然な拡張を得ることができた。非線形非平衡領域まで通用するクラウジウス関係式を導出することにも成功し、非平衡では熱力学構造に独特のねじれが存在することを示した。後者の研究では、4点相関関数を用いて遅い揺らぎの特徴づけを行った。

研究成果

• [雑誌論文] Entropy and nonlinear nonequilibrium thermodynamic relation for heat conducting steady states (2011)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa S.Komatsu, Naoko Nakagawa, Shin-ichi Sasa, Hal Tasaki
  • 雑誌名: Journal of Statistical Physics vol.142 ページ: 127-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stationary distribution and thermodynamic relation in nonequilibrium steady states (2010)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa S.Komatsu, Naoko Nakagawa, Shin-ichi Sasa, Hal Tasaki, N.Ito
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics, Supplement vol.184 ページ: 329-338
  • 査読あり
• [雑誌論文] Representation of nonequilibrium steady states in large mechanical systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa S.Komatsu, Naoko Nakagawa, Shin-ichi Sasa, Hal Tasaki
  • 雑誌名: Journal of Statistical Physics vol.134 ページ: 401-423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Steady-State Thermodynamics for Heat Conduction : Microscopic Derivation (2008)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa S.Komatsu, Naoko Nakagawa, Shin-ichi Sasa, Hal Tasaki
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.100 ページ: 230602
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression for the Stationary Distribution in Nonequilibrium Steady States (2008)
  • 著者名/発表者名: Teruhisa S.Komatsu, Naoko Nakagawa
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.100 ページ: 030601
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Reversibility Parameter for a Markovian Stepper (2007)
  • 著者名/発表者名: Takahiro Harada, Naoko Nakagawa
  • 雑誌名: Europhysics Letters vol.78 ページ: 50002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confomational Temperature Characterizing the Folding of a Protein (2007)
  • 著者名/発表者名: Naoko Nakagawa
  • 雑誌名: Physical Review Letters vol.98 ページ: 128104
  • 査読あり
• [学会発表] 非平衡定常系における熱力学関係式とオンサガーの相反関係 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 「非線形非平衡」の拡張クラウジウス関係式 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] On the Second law of Steady State Thermodynamics (2009)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: Frontiers in Nonequilibrium Physics
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-08-03
• [学会発表] Comformational temperature characterizing the folding of a protein (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: Frontier of Glassy Physics
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-11-20
• [学会発表] 非平衡定常系における熱力学関係式とその応用1 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 近畿大学
  • 年月日: 2008-03-24
• [学会発表] 仕事分布に現れる記憶効果と非平衡度の影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 中川尚子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-24