アルファヘリックス分子鎖における非平衡下での振動励起伝播と超高速X線分光の理論

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540324
• 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: 物性Ⅰ
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 田中 智 大阪府立大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80236588)
• 研究分担者: 神吉 一樹 大阪府立大学, 大学院・理学系研究科, 助教 (10264821)
• 研究協力者: トミオ ペトロスキー テキサス大学, オースチン校複雑量子系研究所, 上級研究員
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 光物性 / 非平衡統計力学

研究概要

アルファヘリックスに代表される1次元分子鎖が両端で異なる温度の熱浴と相互作用している非平衡定常状況下において、分子鎖を通して流れるエネルギー流、振動励起子の非平衡流れを微視的力学原理に基づき明らかにした。非平衡定常状態を全系のリウビル演算子に対するゼロ固有状態として求めることに成功し、現象論的なランダウアー公式を微視的力学原理に基づき導き出した。更にその適用限界を明らかにすることに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Nonequilibrium transport on a quantum molecular chain in terms of the complex Liouvillian spectrum (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, K. Kanki, T. Petrosky
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 83 ページ: 051118-051118-17
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevE.83.051118
  • 査読あり
• [雑誌論文] Band structure and accumulation point in the spectrum of quantum collision operator in a one-dimensional molecular chain (2011)
  • 著者名/発表者名: B. A. Tay, K. Kanki, S. Tanaka, T. Petrosky
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Physics 巻: 52 ページ: 023302-1-023302-19
  • DOI: DOI:10.1063/1.3553201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation Point in the Spectrum of the Collision Operator for a One-Dimensional Polaron System (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Kanki, S. Tanaka, B. A. Tay, T. Petrosky
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 巻: 184 ページ: 523-532
  • URL: http://ptp.ipap.jp/cgi-bin/link?PTPS/184/523/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hofstadter's Butterfly Type of Singular Spectrum of a Collision Operator for a Model of Molecular Chains (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Petrosky, N. Hatano, K. Kanki, S. Tanaka
  • 雑誌名: Progress of Theoretical Physics Supplement 巻: 184 ページ: 457-465
  • URL: http://ptp.ipap.jp/cgi-bin/link?PTPS/184/457/
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of quantum hydrodynamic sound mode of a quantum Brownian particle in a one-dimensional molecular chain (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka, K. Kanki, T. Petrosky
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 80 ページ: 094304-1-094304-20
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.80.094304
  • 査読あり
• [学会発表] 非平衡定常状態における1次元分子鎖の非線形光学応答 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中智
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 1次元量子ローレンツ気体における非流体力学的領域での波束のダイナミクス (2012)
  • 著者名/発表者名: 橋本一成
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 1次元ポーラロン系における衝突演算子の特異なスペクトルと輸送係数 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神吉一樹
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 周期外場による不可逆崩壊過程のコヒーレント制御(2)固有関数展開による時間発展 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山田修久
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] Nonquilibrium transport of one-dimensional molecular chain (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中智
  • 学会等名: The 11^<th> Tamura Memorial Symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] Complex Eigenvalue Problem of Liouvillian for Weakly Coupled One-dimensional Quantum Lorentz Gas (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本一成
  • 学会等名: The 11^<th> Tamura Memorial Symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] Complex Eigenvalue Problem of Floquet Hamiltonian of Driven Friedrichs Model (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田修久
  • 学会等名: The 11^<th> Tamura Memorial Symposium
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2011-12-03
• [学会発表] 周期外場による不可逆崩壊過程のコヒーレント制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田修久
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 1次元量子ローレンツ気体におけるリウヴィル演算子の複素固有値問題の非流体力学的状況における解 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本一成
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 周期外場によって駆動される共鳴状態の複素固有値 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田修久
  • 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
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 一次元分子鎖内の非平衡輸送過程:粒子間相互作用の効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 巽良輔
  • 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
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 1次元量子ローレンツ気体におけるリウヴィル演算子の複素固有値問題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本一成
  • 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
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Nonequilibrium Transport of a Quantum Particle in One-Dimensional Molecular Chain (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka
  • 学会等名: The 13th Slovenia-Japan seminar on nonlinear science and Waseda AICS symposium on nonlinear and nonequilibrium phenomena in complex systems
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2010-11-04
• [学会発表] リウビル演算子の複素固有値問題から見た1次元分子鎖の非平衡輸送と共鳴輻射場による制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 巽良輔
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 1次元ポーラロン系における衝突演算子の固有値の集積点と緩和現象に及ぼす効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 神吉一樹
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] タンパク質分子鎖における不可逆衝突演算子のバルタン星人型異常スペクトル (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Petrosky
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 一次元電子格子系におけるリウビル演算子の複素スペクトルに現れるバンド構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 神吉一樹
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] 1次元タンパク質分子鎖内の振動励起伝播を記述する不可逆衝突演算子の異常スペクトルに現れたホフスタッダのバタフライ様構造 (2009)
  • 著者名/発表者名: 田中智
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Theory of non-equilibrium relaxation process of a nanoscale quantum system interacting with different thermal reservoirs (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Tanaka
  • 学会等名: 湯川国際セミナー『非平衡物理のフロンティア・基礎理論、ガラスと粉体物理および計算物理』
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-08-15