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2012 年度 研究成果報告書

場を介して相互作用する自己駆動粒子の集団運動

研究課題

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研究課題/領域番号 23740299
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関明治大学

研究代表者

末松 信彦  明治大学, 先端数理科学研究, 講師 (80542274)

連携研究者 中田 聡  広島大学 (50217741)
西森 拓  広島大学 (50237749)
粟津 暁紀  広島大学 (00448234)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
キーワード自律運動 / 集団運動 / 非線形科学 / 自己組織化
研究概要

本研究は、水面を自発的に滑走する樟脳船の集団に現れる秩序構造の発見と解析を目的として行った。樟脳船を円形の擬一次元水路に多数浮かべると時空間的な周期構造を示す。この機構を数理的に詳しく解析するために、樟脳船からの分子供給速度や昇華速度などの基礎データを測定した。この成果と数理モデルを元に、水面における樟脳船が相互作用可能な距離を見積もることに成功した。新たな秩序構造発見のために、2次元水面に樟脳粒を多数浮かべ、その集団運動を観察した。その結果、数密度がある一定以上に増えると停止と運動を非周期的に繰り返す間欠運動が現れることを発見した。一定数以上になると樟脳粒は動かなくなることは既に知られていたが、間欠運動の発現は新たな集団運動の発見である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Collective Motion and Phase Transitions of Symmetric Camphor Boats2012

    • 著者名/発表者名
      Eric Heisler, Nobuhiko J. Suematsu, Akinori Awazu, and Hiraku Nishimori
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 81 ページ: 074605

    • DOI

      DOI:10.1143/JPSJ.81.074605

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Swarming of self-propelled camphor boats2012

    • 著者名/発表者名
      Eric Heisler, Nobuhiko J. Suematsu, Akinori Awazu, and Hiraku Nishimori
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 85 ページ: 055201(R)

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevE.85.055201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photo-sensitive self-motion of a BQdisk2012

    • 著者名/発表者名
      Yui Matsuda, Nobuhiko J. Suematsu, andSatoshi Nakata
    • 雑誌名

      Phys. Chem. Chem. Phys.

      巻: 14 ページ: 5988-5991

    • DOI

      DOI:10.1021/jp210990a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression and regeneration of camphor-driven Marangoni flow with the addition of sodium dodecyl sulfate2012

    • 著者名/発表者名
      Yumihiko S. Ikura, Ryoichi Tenno, Hiroyuki Kitahata, Nobuhiko J. Suematsu, and Satoshi Nakata
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. B

      巻: 116 ページ: 992-996

    • DOI

      DOI:10.1021/jp210990a

    • 査読あり
  • [学会発表] 一次元水路における樟脳船の相互作用2012

    • 著者名/発表者名
      末松信彦
    • 学会等名
      日本化学会第92 春季年会(2012)
    • 年月日
      2012-03-25
  • [学会発表] Self-Motion of Camphor Boat Depending on the Concentration of Sodium Dodecyl Sulfate2011

    • 著者名/発表者名
      末松信彦
    • 学会等名
      第63回コロイ ドおよび界面化学討論会
    • 年月日
      2011-09-09
  • [備考]

    • URL

      http://home.mims.meiji.ac.jp/~suematsu/

URL: 

公開日: 2014-09-25  

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