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2012 年度 実施状況報告書

物性物理に発する非可換幾何学モデルの提案

研究課題

研究課題/領域番号 23654020
研究機関東北大学

研究代表者

小谷 元子  東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50230024)

キーワード非可換幾何学 / 準結晶 / 格子欠陥 / 量子ホール効果
研究概要

結晶のミクロ構造の単純化した数理モデルとして、周期性をもつ無限グラフを考え、これを結晶格子という。結晶格子の幾何とランダムウォークの長時間挙動の研究をシステマティックに行ってきた。これを物性物理に発する非可換な設定に、非可換幾何学の手法を用いて拡張することを目指し、具体的には「分数量子ホール効果と非可換統計」「準結晶と結晶の統一的取り扱いと代数幾何学」「格子欠陥と曲率・トーションの取り扱い」について、連携研究者 小田忠雄氏、赤間陽二氏とともに、研究を行っている。
平成24年度は、物性物理の平山祥郎氏との分数量子ホール効果と非可換統計に関する定期的なワーキングセミナー、川勝年洋氏および赤間氏との格子欠陥と曲率・トーションの取り扱いに関する定期的なワーキングセミナー及び、海外の研究者との情報交換を行った。特に、米国 ジョージア工科大学からJ.Bellissard氏、R.Parada氏、テキサス大学C.Radin氏を招聘し、準結晶と結晶の統一的取り扱いと代数幾何学に関係して、国際研究集会を開催し、disorder系の物質の非可換幾何学的アプローチについて議論した。また、英国J.Coates氏を招聘し、準結晶に関する母関数の特異点に関して整数論からの知見を得た。小田氏は、準結晶格子を記述するカット&プロジェクション方法により結晶格子を記述することに成功した。赤間氏は、molecular sphereの構造予想に向けて、合同な球面四角形による球面タイリングの分類を行った。また、準結晶に, 確率的に独立でない統計的擾乱が道理にかなった組合せ的条件を満たすと, 準結晶の回折測度は, 純点成分と絶対連続成分が計算できることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

情報交換のための国際研究集会を開催し、またいくつかの成果発表の論文と講演を行っている。研究推進のための方針が定まり、順調に進めている。

今後の研究の推進方策

最終年度である平成25年度は、3つの課題である
・分数量子ホール効果と非可換統計
・準結晶と結晶の統一的取り扱いと代数幾何学
・格子欠陥と曲率・トーションの取り扱い
それぞれに付いて、成果をまとめ出版する。また、これまでの成果を発表するための国際研究集会を行う。

次年度の研究費の使用計画

次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の研究遂行に使用する予定である。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 8件)

  • [雑誌論文] 巻頭言 数学・数理科学の新たな潮流―諸科学との連携を求めて2013

    • 著者名/発表者名
      小谷 元子
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 34 ページ: 掲載確定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 材料科学と離散幾何解析学の連携による挑戦2013

    • 著者名/発表者名
      小谷 元子
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 34 ページ: 掲載確定

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Voronoi tilings hidden in crystals --- the case of maximal abelian coverings ---2013

    • 著者名/発表者名
      Tadao Oda
    • 雑誌名

      Tohoku Math. J.

      巻: 65 ページ: 1-30

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convex polyhedral tilings hidden in crystals and quasicrystals2013

    • 著者名/発表者名
      Tadao Oda
    • 雑誌名

      RACSAM

      巻: 107 ページ: 123-143

    • DOI

      10.1007/s13398-012-0078-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of spherical tilings by congruent quadrangles over pseudo-double wheels (I) -- a special tiling by congruent concave quadrangles2013

    • 著者名/発表者名
      Yohji Akama
    • 雑誌名

      Hiroshima Math. J.

      巻: 43 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Growth Mechanism of Cubic Rh Clusters Composed of 8-12Atoms Found by the Method of Euclidean Designs2012

    • 著者名/発表者名
      Makoto Tagami, Yunye Liang, Yoshiyuki Kawazoe and Motoko Kotani
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 53 ページ: 459-462

    • DOI

      10.2320/matertrans.N-M2011859

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ラボラトリーズ「東北大学数学連携の取り組み」2012

    • 著者名/発表者名
      小谷 元子
    • 雑誌名

      応用数理

      巻: 22 ページ: 73-75

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random Fields on Model Sets with Localized Dependency and Their Diffraction2012

    • 著者名/発表者名
      Yohji Akama and Shinji Iizuka
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Physics

      巻: 149 ページ: 478--495

    • DOI

      10.1007/s10955-012-0588-5

    • 査読あり
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      TOHOKU-FUDAN WORKSHOP ON THE OCCASION OF THE CENTENNIAL OF THE FACULTY OF SCIENCE
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘 (松島)
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      Topology and Functional Analysis 2012
    • 発表場所
      復旦大学 (上海)中国
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      理研研究会「物質科学の数学的手法と数理物理」
    • 発表場所
      理化学研究所(和光)
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      RIMS研究集会「Discrete Geometric Analysis」
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      第18回複素幾何シンポジウム
    • 発表場所
      信州菅平高原プチホテルゾンタック(上田)
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      2012 International Conference on Modeling, Analysis and Simulation「現象数理学の展開」(ICMAS)
    • 発表場所
      明治大学(東京)
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      Workshop on Stochastic Analysis and Related Topics
    • 発表場所
      AMSS, Chinese Academy of Sciences (北京)中国
    • 招待講演
  • [学会発表] A mathematical challenge to materials science

    • 著者名/発表者名
      Motoko Kotani
    • 学会等名
      The Seventh General Meeting of Asian Consortium on Computational Materials Science-Virtual Organization
    • 発表場所
      ホテル松島大観荘 (松島)
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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