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2009 Fiscal Year Annual Research Report

高密度粒子系の相関効果と非平衡相転移の理論的研究

Research Project

Project/Area Number 21540384
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

早川 尚男  Kyoto University, 基礎物理学研究所, 教授 (90222223)

Keywordsジャミング転移 / ガラス転移 / 非平衡 / 粉体 / せん段 / ナノクラスター / グラフェン / 久保公式
Research Abstract

当該年度に出版された論文を分類するとジャミング転移、せん断粉体系の液体論、ナノクラスターと基盤の衝突、外場中のナノ粒子の輸送、微小重力下での粉体ガスの実験等になる。このうちせん断粉体系の液体論の論文は4つを数えており、せん断流体の時間相関関数のロングタイムテールのベキ指数がせん断によって小さくなることや同時刻速度相関等に現れる長距離相関、揺らぎの定理や一般化Green-Kubo公式の証明等の論文がある。これらの研究を通して第一原理的なせん断粉体液体の理解が可能になったと言ってよい。またナノクラスターの衝突に関する論文では基盤への吸着の相転移現象と、アルゴンとグラフェンの衝突に伴うグラフェンの変形と発熱を議論した。これらの論文では分子動力学シミュレーションをベースにして弾性論等を用いた理論解析による数値解析の結果の説明を行っている。またジャミング転移に関しては、摩擦のない粉体粒子系のジャミング転移では数多くの現象に対して平均場理論が非常に良く成り立っていることを明らかにした。また外場駆動のナノ粒子では壁との相互作用によってスケーリング領域が2つに分かれることを明らかにした論文と、航空機を用いた微小重力実験によって粉体ガスが満たすべき性質を明らかにした実験の論文等が成果として挙げられる。その他、論文リストには挙げていない印刷中の論文として粉体等の駆動散逸粒子系の定常状態での一般化Green-Kubo公式の成立や揺らぎの定理の成立をきっちりと示した論文や、粉体の弱散逸極限やハードコア極限での粘性率や圧力の発散の性質を明らかにした論文、量子系での一般化Green-Kubo公式を導いた論文等がある。これら数多くの論文から分かる通り順調に成果が出て、論文出版に邁進した一年だったと言える。しかしガラス転移に関する研究は論文発表に至らなかったのは残念だった。

  • Research Products

    (28 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 9 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nonequilibrium liquid theory for sheared granular liquids2010

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa, Song-HoChong, Michio Otsuki
    • Journal Title

      Mathematical Modeling and Physical Instances of Granular Flow 1

      Pages: 19-30

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Motion of a free-standing graphene sheet induced by the collision with an argon nanocluster : Analyses of the detection and heat-up of the grapheme2010

    • Author(s)
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Physical Review B 81

      Pages: 115447(1-5)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-time tails in sheared fluids2009

    • Author(s)
      Michio Otsuki, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      J.Stat.Mech : Theory and Experiments 2009

      Pages: L08003(1-8)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long-range correlation in sheared granular fluids2009

    • Author(s)
      Michio Otsuki, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Rarefied Gad Dynamics 26

      Pages: 57-62

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical behaviors of sheared frictionless granular materials near the jamming transition2009

    • Author(s)
      Michio Otsuki, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Physical Review E 80

      Pages: 011308(1-12)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental study on the kinetics of granular gases under microgravity2009

    • Author(s)
      S.Tatsumi, Y.Murayama, H.Hayakawa, M.Sano
    • Journal Title

      Journal of Fluid Mechanics 641

      Pages: 521-539

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Simulation of depositions of a Lennard-Jones cluster on a crystalline surface2009

    • Author(s)
      Kuniyasu Saitoh, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics 122

      Pages: 1081-1094

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Unified description of long-time tails and long-range correlation functions for sheared granular liquids2009

    • Author(s)
      Michio Otsuki, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Eur.Phys.J.Special Topics 179

      Pages: 179-195

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular transport through a bottleneck driven by external force2009

    • Author(s)
      Chihiro Nakajima, Hisao Hayakawa
    • Journal Title

      Progress of Theoretical Physics 122

      Pages: 1377-1390

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 統計熱力学の定式化~エントロピーを巡って~2009

    • Author(s)
      早川尚男
    • Journal Title

      数理科学2009年9月号 555

      Pages: 33-38

  • [Presentation] 散逸量子系にいける一般化グリーン久保公式とゆらぎの関係式2010

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-23
  • [Presentation] Jamming transition of granular materials ; A nonequilibrium phase transition from a solid to a liquid and the analogy to the discharge process2010

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      国際会議「プラズマ生成・電離過程に関わる突発性と構造形成」
    • Place of Presentation
      京都大学時計台
    • Year and Date
      2010-03-15
  • [Presentation] ジャミング点近傍のレオロジー:圧力と粘性率の発散2010

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      科研費特定領域「ソフトマター」班会議
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2010-03-13
  • [Presentation] Lecture on Granular Physics2010

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      粉体の統計物理講義とディスカッション
    • Place of Presentation
      筑波大工学研究棟F棟
    • Year and Date
      2010-03-03
  • [Presentation] ジャミング転移のレオロジー:圧力と粘性率の発散2010

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      古典および量子ダイナミックス・非平衡統計力学に関するワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学弥生講堂アネックスセイホクギャラリー
    • Year and Date
      2010-02-13
  • [Presentation] Scaling law for jamming transition2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      ETH seminar
    • Place of Presentation
      ETH, Switzerland
    • Year and Date
      2009-11-24
  • [Presentation] Nonequilibrium mode-coupling theory for sheared granular liquids2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      Kolloquium Theoretische Physik at Konstanz
    • Place of Presentation
      Konstanz University, Germany
    • Year and Date
      2009-11-23
  • [Presentation] Scaling law for jamming transition2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      Applied Mathematics Seminar of Leicester
    • Place of Presentation
      University of Leicester, UK
    • Year and Date
      2009-11-19
  • [Presentation] Anomalous impact of nanoclusters2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      Applied Mathematics Seminar of Leicester
    • Place of Presentation
      University of Leicester, UK
    • Year and Date
      2009-11-12
  • [Presentation] Generalized Green-Kubo formula for classical and quantum systems2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      基研&数理研研究会「量子科学における双対性とスケール」
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2009-11-04
  • [Presentation] Noneuilibrium Mode-coupling Theory for Sheared Granular Liquids : lone range correlation and fast decay of correlation2009

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      日本物理学会秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-28
  • [Presentation] Noneuilibrium Mode-coupling Theory for Sheared Granular Liquids2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      Joint IUTAM-ISIMM Symposium on Mathematical Modeling and Physical Instances of Granular Flows
    • Place of Presentation
      Reggio Calabria, Italy
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Fluctuation relations in dissipative systems2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      Frontiers in Nonequilibrium Physics
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2009-08-21
  • [Presentation] Fluctuation relations without microscopic reversibility2009

    • Author(s)
      Hisao Hayakawa
    • Organizer
      YKIS2009 Frontiers in Nonequilibrium Physics
    • Place of Presentation
      京都大学基礎物理学研究所
    • Year and Date
      2009-07-31
  • [Presentation] ジャミング転移近傍のレオロジー2009

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      科研費特定領域「ソフトマター」領域研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館
    • Year and Date
      2009-07-03
  • [Presentation] ナノクラスターの異常反発2009

    • Author(s)
      早川尚男
    • Organizer
      日本物理学会北海道支部談話会
    • Place of Presentation
      北海道大学理学部物理教室
    • Year and Date
      2009-06-29
  • [Book] 現代物理学の世界「トップ研究者からのメッセージ」9章(pp.80-90)分担執筆2010

    • Author(s)
      二宮正夫, 他編、早川尚男, 他著
    • Total Pages
      192
    • Publisher
      講談社
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.yukawa.kyoto-u.ac.jp/~hisao/

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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