非平衡状態で生まれる自発的運動のモード変化

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非平衡状態において生まれる自発的運動において普遍的な側面を切り出すことを目指し、本年度次のようなアルコール液滴のモデルに関する研究を中心として行った。・運動中の液滴の変形を調べるために、高速度カメラを用いて運動中の液滴を観察した。それにより液滴の形状は運動中に振動しており常に変化していることが明らかになった。・これまでに得られたアルコール液滴の運動に関する知見を基に、明治大学三村教授とともに、フェーズフィールドモデルをベースにしたアルコール液滴の運動に関するモデルを構築した。また、金沢大学長山教授とともに、エネルギー論を基にしたアルコール液滴の運動を再現するモデルを構築した。このモデルは数値シミュレーションが非常に困難であるが、金沢大学小俣教授の考案した離散勾配流法を用いた方法により数値計算を行う事ができる。これらのモデルを用いて、液滴の直進運動、分裂などを再現した。長山教授とともに構築したモデルは分裂後の液滴の運動を扱うことができ、分裂後の液滴の反射や融合を再現した。また、これらのモデルを用いてアルコール・水・空気三重線を平面状にすることで、三重線上に進行波が生じることが分かった。この進行波は三重線上に特定波数以下の構造が振動的に不安定化することによって現れることが分かった。このように反応拡散系などの様々な系に適用される方程式を用いてアルコール液滴の運動を記述することによって今後非平衡開放系で起こる運動について普遍的な性質を見いだすことができると期待される。