結晶相におけるレプリカ対称性の破れとその物性への影響

晶相复制对称性破缺及其对物理性质的影响

• 批准号: 20J00289
• 负责人: 池田 晴國
• 金额: $ 2万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J00289/
• 关键词: 統計物理学; 非平衡; 相転移; ジャミング転移

粉体のようにマクロな粒子からなる系を圧縮していくと、ある密度で突然、有限の剛性を示すようになる。これがジャミング転移と呼ばれる現象である。本年度はこのジャミング転移に関する複数の研究を行った。以下で詳細を説明する。[ジャミング転移における粒子分散の影響に関する研究]　ジャミング転移の臨界指数は、粒子分散の有無に依存して異なる値を取ることが知られていた。この現象を理論的に説明するために、解析的に解ける平均場模型を構築し、計算を行なった。その結果、粒子分散が有限である時には、ジャミング転移点近傍でレプリカ対称性と呼ばれる対称性が破れることが明らかになった。一方で、分散が0である時には、レプリカ対称性は保たれる。この違いこそが、臨界指数の違いを説明することが明らかになった。[ジャミング転移点近傍での粒子変位に関する研究]　ジャミング転移点にむけて、高密度側から近づいた際の臨界的な振る舞いについては、既に多くの研究がなされている。一方で、低密度側から、転移点に向けて圧縮していったときの振る舞いについては比較的理解が進んでいない。本研究では、準静的に転移点まで圧縮して行った時の構成粒子の変位の振る舞いを、3次元の数値シミュレーションを用いて系統的に調べた。その結果、変位の平均二乗変位は、転移点に向けてベキ的に発散することが明らかになった。このことは、平均二乗変位が、転移の臨界性を特徴づける良いオーダーパラメーターになっていることを意味している。また、Participation Ratioと呼ばれる量を用いた解析から、転移点直上で、粒子の変位ベクトルは非自明なフラクタル構造を持つことが明らかになった。

Powder particles are compressed, dense, and rigid. This is the first time I've seen this phenomenon. This year, a number of studies were conducted on the issue of migration. Details are given below. [Study on the Influence of Particle Dispersion on Particle Migration] The theoretical explanation and analytical solution of this phenomenon are constructed and calculated. As a result, the particle dispersion is limited, and the shift point is close. A party, scattered, 0 The number of violations, critical index violations, etc. [Study on particle position near shift point] Study on particle position near shift point. A side, a low density side, a shift point, a reduction in pressure, a vibration, a dance, a comparison of understanding, a progress. In this study, the quasi-static point shift, pressure reduction and time of movement of the constituent particles in the vibration, three-dimensional numerical value of the system to use the tuning The result is that the average two-dimensional position of the position is opposite to that of the shift point. The critical characteristics of the shift are: For example, if the particle size is smaller than the particle size, the particle size is smaller than the particle size.

项目成果

Jamming and replica symmetry breaking of weakly disordered crystals

• DOI: 10.1103/physrevresearch.2.033220
• 发表时间: 2019-10
• 期刊: arXiv: Disordered Systems and Neural Networks
• 作者: Harukuni Ikeda

Nonaffine displacements below jamming under athermal quasistatic compression

非热准静态压缩下干扰下的非仿射位移

• DOI: 10.1103/physreve.103.032902
• 发表时间: 2021
• 期刊: Physical Review E
• 影响因子: 2.4
• 作者: Ikeda Harukuni;Hukushima Koji
• 通讯作者: Hukushima Koji

Jamming Below Upper Critical Dimension

低于上临界尺寸的干扰

• DOI: 10.11316/butsuri.76.4_208
• 发表时间: 2021
• 期刊: Butsuri
• 作者: Masanori Iwamoto;Takanobu Amano;Yosuke Matsumoto;Shuichi Matsukiyo;Masahiro Hoshino;池田 晴國
• 通讯作者: 池田 晴國

上部臨界次元以下でのジャミング転移の振る舞い

上临界尺寸以下的干扰过渡行为

• 发表时间: 2020
• 作者: 岩本昌倫;天野孝伸;松本洋介;松清修一;星野真弘;樋口裕美子;池田晴國
• 通讯作者: 池田晴國

Relaxation time below jamming

低于干扰的松弛时间

• DOI: 10.1063/5.0024042
• 发表时间: 2020
• 期刊: The Journal of Chemical Physics
• 作者: S. Nishimura;K. Nishida;T. Ueda;M. Tanaka;Ikeda Harukuni
• 通讯作者: Ikeda Harukuni