Chiral transport phenomena in active matters

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21H01007
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13010:Mathematical physics and fundamental theory of condensed matter physics-related
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: HAYATA Tomoya 慶應義塾大学, 経済学部(日吉), 助教 (50762655)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 川口 喬吾 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 理研白眉研究チームリーダー (00787319) ; 小澤 知己 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (80825993)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: アクティブマター / カイラリティ / トポロジー / 液晶

Outline of Final Research Achievements

We experimentally found a chirality-driven collective motion in active matters, and revealed the microscopic mechanism based on a agent-based model. Through quantitative comparison between experiments and numerical simulations based on a agent-based model, we construct a method to determine parameters of a agent-based model from experimental observables and make a theoretical prediction based on the agent-based model obtained from experiments.

Free Research Field

物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アクティブマターの精密な実験系とその定量的な理論モデルの両方を確立したことは非平衡統計力学の基礎研究を今後進めていく上で非常に重要な進展であったと考える。
また、本研究で得られたagent-based modelに基づく数値計算のノウハウは例えばナノロボットなど高機能物質を人工的に設計する際の理論的な枠組みとして生かすことができるなど、将来的な工学的応用を通じて社会的な意義があると考える。