非平衡相転移の究明を目的とした、動的測定法によるDPユニバーサリティの実験的検証

使用动态测量方法研究非平衡相变实验验证 DP 普适性

• 批准号: 07J00335
• 负责人: 竹内 一将
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J00335/
• 关键词: 非平衡相転移; 吸収状態; Directed Percolation; 液晶電気対流; 界面成長; スケール不変性; 国際研究者交流; フランス; ユニバーサリティクラス; 臨界現象; 国際研究者交流(フランス); ヒステリシス; 国際情報交換

前年度に引き続き、様々な自然現象に偏在する吸収状態転移の普遍性を実験的に検証するため、液晶電気対流系における乱流間転移(DSM1-DSM2転移)の臨界挙動を調査した。前年度までの実験でDSM1-DSM2転移が吸収状態転移の基本クラスであるDirected Percolation(DP)クラスに静的・動的両側面で従うことを確認できていたので、本年度は得られた実験データの解析をさらに進め、より詳細な情報の抽出を行った。その結果、臨界状態で電圧を急降下させた際の時間相関の残り方、いわゆるエイジングの性質についてもDPクラスに期待される振る舞いが確認でき、またDP基礎理論の基本性質であるrapidity対称関係の振幅値を実験的に測ることにも成功した。以上をもって3年間で予定されていた研究は全て完了し、DP転移の初の確たる実験証拠を得たのみならず、臨界現象を特徴づける臨界指数を総計12個、スケーリング関数を5個直接測定し、指数間に期待されるスケーリング関係式も8つ実験的に確認した。研究課題「非平衡相転移の究明を目的とした、動的測定法によるDPユニバーサリティの実験的検証」は全面的に達成され、DP転移の実在証明とその性質の包括的調査の完了という、極めて重要な成果を得た。さらに本年度は、DP臨界現象に代表されるスケール不変な非平衡現象の普遍性をより広い枠組みで解明すべく、転移点より高い電圧で観測されるDSM2乱流の界面成長の普遍挙動についても実験を行った。その結果、これまで実験的には不明瞭だった界面成長の基本クラスKardar-Parisi-Zhangクラスの普遍スケーリングを過去最高精度で確認しただけでなく、近年理論的に予言された普遍揺らぎ分布を定量的に実証することに世界で初めて成功した。以上により、スケール不変な非平衡現象の普遍性に関し、相転移の枠組みを超えた実験証拠の提示を達成した。

In the past year, the investigation of critical motion of turbulence (DSM1-DSM2 shift) in liquid crystal electric current system was carried out. In the previous year, the DSM1-DSM2 migration was conducted on the basis of the absorption status shift, and the Directed Percolation(DP) was conducted on the static and dynamic basis. In the current year, the analysis of the absorption status was conducted on the basis of the analysis of the absorption status shift, and the extraction of detailed information was conducted. The results, critical state, voltage drop, time-dependent residual square, middle and long term properties of DP, expectation, vibration, confirmation, basic properties of DP theory, rapidity, symmetry, amplitude, measurement, success. During the past three years, the study has been completed, the initial identification of DP shift has been verified, the critical phenomena have been characterized, and the critical indexes have been calculated. Twelve critical indexes, five direct measurements, and eight direct confirmations of the relationship between indexes have been obtained. The research topic "Study of non-equilibrium phase shift and its purpose, dynamic measurement method, DP transition and its practical demonstration" has been fully realized, DP transition and its practical demonstration, including the investigation of its properties, have been completed, and extremely important achievements have been obtained. This year, DP critical phenomena represent the universality of non-equilibrium phenomena in DSM2 turbulent interface growth. The results of this study are based on the Kardar-Parisi-Zhang theory, which is the most accurate in the past, and the universal distribution of interface growth is quantitatively proved. The above is related to the universality of non-equilibrium phenomenon, and the realization of the phenomenon of phase shift.

项目成果

Directed percolation criticality in turbulent liquid crystals

• DOI: 10.1103/physrevlett.99.234503
• 发表时间: 2007-12-07
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Takeuchi, Kazumasa A.;Kuroda, Masafumi;Sano, Masaki
• 通讯作者: Sano, Masaki

Hyperbolicity and the effective dimension of spatially extended dissipative systems

双曲性和空间扩展耗散系统的有效维数

• 发表时间: 2009
• 期刊: Physical Review Letters 102
• 作者: Hong-liu Yang;et al.
• 通讯作者: et al.

カオスの摂動敏感依存性で捉える結合振動子の集団挙動

由混沌扰动敏感依赖性捕获的耦合振荡器的集体行为

• 发表时间: 2009
• 作者: Hong-liu Yang;et al.;Kazumasa A.Takeuchi;竹内一将
• 通讯作者: 竹内一将