Theoretical study on nonequilibrium phenomena in driven-dissipative systems

驱动耗散系统非平衡现象的理论研究

• 批准号: 21H01006
• 负责人: 早川 尚男
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01006/
• 关键词: 駆動散逸系; 非平衡統計熱力学; レオロジー; Mpemba効果; 粉体; 幾何学ポンプ; ASEP; 非対称単純排他過程; ジャミング

繰り越しもあって２年分の研究実績をまとめて報告する。研究計画の中で最も大kな経費を占めていたのはポスドクの雇用であった。先ず21年度にポスドクの国際公募をかけて1名の雇用を決め21年10月から雇用した。その後、彼は別経費で雇用することになったので、22年度に改めて国際公募によって新たなポスドクを23年1月から雇用することになった。その雇用の切り替えの間にギャップがあり計画に若干の修正が必要になったものの、最初のポスドクとは3篇の共著論文（うち2篇は出版済或いは印刷中）を出し、順調な成果を挙げることができた。謝辞に明記した本課題に直結する研究論文は20篇あり、PRLへの出版論文もある。また査読中の論文も多数ある。また研究分担者の高田が物理学会若手奨励賞を受賞し、代表者及び分担者の指導する学生が物理学会学生優秀発表賞に輝いた。解説等は4篇あり、東京新聞やIUPAP100周年記念オンライン講演会等アウトリーチに関連した発表が7件ある。また代表者の指導する学生3名が博士学位を取得し、そのうち1名は特任助教となった。主な研究成果は出版済のものに限定しても、１）固有値解析に基づく粉体の剛性率の決定、２）3体問題による粉体レオロジーの特徴付け、３）摩擦の前駆現象、４）不純物を持つ多種粒子非対称単純排他課程の厳密解、５）粉体剪断系のソフト化、６）濃厚コロイドへのボール落下に対する応答、７）非マルコフ過程でのポンプ効果、８）稀薄粉体ガスの理論、９）ストレス雪崩のレオロジーへの影響等、多岐にわたっている。その他、投稿済の成果として１０）多成分稀薄サスペンションの理論、１１）慣性サスペンションのレオロジー相転移、１２）幾何学的量子熱力学の基礎理論、１３）量子ペンバ効果と呼ばれる異常緩和現象の研究がある。これらの研究成果はいずれも駆動と散逸が共にある非平衡系に対する理論的研究になっている。

2 years of research results The largest cost of a research project The first year of 2011, the International Public Offering was launched. The first year of 2011, the International Public Offering was launched. After that, he will be employed separately. In 2002, he will be employed by the International Public Offering. In January 2003, he will be employed by the International Public Offering. The first three papers were published in the journal, and the second one was published in the journal. There are 20 research papers published on this topic. Most of the papers in the survey were published. Takata Institute of Physics, a research contributor, receives awards for his or her efforts, and honors students for their outstanding achievements. 4 articles, Tokyo Shimbun, IUPAP 100th Anniversary Lecture, etc. 3 students with Ph.D. degrees and 1 special assistant The main research results include: 1) Determination of the stiffness ratio of basic powders by intrinsic value analysis; 2) Characterization of three-body problems in powder rotation; 3) Friction front phenomenon; 4) Densification of impurities in a variety of particle asymmetric pure exclusion courses; 5) Optimization of powder shear systems; 6) Analysis of dense particles falling; 7) Results of non-uniform processes. 8) Theory of thin powder, 9) Effect of avalanche, etc., Multi-branch 10) Theory of multi-component rarefaction, 11) Phase shift of inertial rarefaction, 12) Basic theory of quantum thermodynamics in geometry, 13) Study of anomalous relaxation phenomena in quantum rarefaction. The results of this research are based on the theoretical study of non-equilibrium systems.

项目成果

Correlation function and linear response function of homogeneous isotropic turbulence in the Eulerian and Lagrangian coordinates

• DOI: 10.1017/jfm.2021.357
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Journal of Fluid Mechanics
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Matsumoto;M. Otsuki;Takeshi Ooshida;S. Goto

Dilatancy of frictional granular materials under oscillatory shear with constant pressure

• DOI: 10.1051/epjconf/202124902011
• 发表时间: 2020-11
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: Daisuke Ishima;H. Hayakawa

Rheology of dilute granular gas mixtures where the grains interact via a square shoulder and well potential

稀颗粒气体混合物的流变学，其中颗粒通过方肩和井势相互作用

• DOI: 10.1063/5.0132127
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physics of Fluids
• 影响因子: 4.6
• 作者: Yoshii Kiwamu;Takada Satoshi;Kurosawa Kosuke;Poschel Thorsten
• 通讯作者: Poschel Thorsten

摩擦を持つ粉体における複素弾性率のスケーリング

粉末中复数模量的摩擦缩放

• 发表时间: 2022
• 作者: 大槻道夫;早川尚男
• 通讯作者: 早川尚男

Japan-France joint seminar "Physics of dense and active disordered materials", March 13 - 16, 2023, Yukawa Institute for Theoretical Physics, Kyoto University

日法联合研讨会“致密活性无序材料物理学”，2023年3月13日至16日，京都大学汤川理论物理研究所

• 发表时间: 2023