散逸大自由度系の動的新状態に関する実験

散逸大自由度系における動的な新状態の諸相を実験的に解明し、新理論の発展を促すことを目的にして研究を進めてきた。そのための実験系として、容易に大自由度系を実現でき、精度良く制御可能な液晶対流系を選んだ。今回の研究期間では、次の成果が得られた。(1)対流格子が振動不安定を起こした際に生じる、局在したターゲットパターンと自律的ペースメーカーに関しては、理論家との協力により、空間構造と時間振動の複合場の結合から現われるものであることを実験的にも理論的にも明らかにした。この結果は、Prog.Theor.Phys.に総合報告としてまとめた。ただ、2次元系に固有と思われる発散(Self-focusing)の問題やその後に起こる崩壊と乱流的欠陥などについては、今後の興味ある課題として解明が待たれる。(2)リミットサイクル振動を呈する対流格子系に、その固有振動数の2倍の周波数で外部からパラメトリック共鳴を起こさせた際に生じる、動的な位相界面はこれまで他の系では見られなかった新状態であり、これについて界面の内部状態とその運動の実験的解析を行った。界面を含む空間での振動振幅と位相の測定から、Ising typeとBloch typeの2種類の界面が存在し、前者は静止した界面であり、後者はカイラリティの破れに応じて、互いに逆向きに運動する右旋性と左旋性の界面に分類されることが解明された。また、2次元面内の閉じた界面ループが、2種のBloch Wallから成っている場合には、トポロジカルな要請から、Connect pointと呼ばれる特異点が存在することを実験的に確認した。この結果の発表については、現在準備中である。

散逸大自由度系における動的な新状態の諸相を実験的に解明し、新理論の発展を促すことを目的にして研究を進めてきた。そのための実験系として、容易に大自由度系を実現でき、精度良く制御可能な液晶対流系を選んだ。今回の研究期間では、次の成果が得られた。(1)対流格子が振動不安定を起こした際に生じる、局在したターゲットパターンと自律的ペースメーカーに関しては、理論家との協力により、空間構造と時間振動の複合場の結合から現われるものであることを実験的にも理論的にも明らかにした。この結果は、Prog.Theor.Phys.に総合報告としてまとめた。ただ、2次元系に固有と思われる発散(Self-focusing)の問題やその後に起こる崩壊と乱流的欠陥などについては、今後の興味ある課題として解明が待たれる。(2)リミットサイクル振動を呈する対流格子系に、その固有振動数の2倍の周波数で外部からパラメトリック共鳴を起こさせた際に生じる、動的な位相界面はこれまで他の系では見られなかった新状態であり、これについて界面の内部状態とその運動の実験的解析を行った。界面を含む空間での振動振幅と位相の測定から、Ising typeとBloch typeの2種類の界面が存在し、前者は静止した界面であり、後者はカイラリティの破れに応じて、互いに逆向きに運動する右旋性と左旋性の界面に分類されることが解明された。また、2次元面内の閉じた界面ループが、2種のBloch Wallから成っている場合には、トポロジカルな要請から、Connect pointと呼ばれる特異点が存在することを実験的に確認した。この結果の発表については、現在準備中である。