非平衡開放系のパターンダイナミクス。特に非線形散逸波の制御とその理論的研究。

非平衡开放系统的模式动力学。

• 批准号: 10J00560
• 负责人: 外崎 陽介
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J00560/
• 关键词: 非線形散逸波; 位相ダイナミクス; パターン制御; 時間遅れフィードバック; パターン形成; 相分離・化学反応系; 反応拡散系; チューリングパターン; 同期; 強制外力; ホップ分岐; Bogdanov-Takens分岐; 非線形振動子

主に"非線形散逸波の時間遅れフィードバック制御"について研究を行った。これは非線形散逸波に時間遅れフィードバックを加えた際の動的振る舞いの変化を数値的、理論的に調べたものである。散逸構造のパターン制御は、その材料科学などへの応用を考えた場合に重要な意義を持つ。我々の過去の研究結果と合わせて、この研究で得られた知見は、今後散逸構造のパターン制御を応用する際に役立つものと期待される。この研究ではモデルとして、非線形散逸波が出現するミニマルモデルの一つである、相分離・化学反応モデルを用いた。時間遅れフィードバック下での数値シミュレーションを行い、(1)進行波の伝播速度の変化、(2)振幅・伝播速度が周期的に変調を受けながらの伝播、(3)進行波の伝播停止、(4)カオス、などの多様な振る舞いを示すことが発見された。更に"2変数位相記述"を用いた理論解析により、数値シミュレーション結果と定量的にもほぼ整合する結果を得た。また、"静的周期構造の時間遅れフィードバック並進不安定化"についても研究を行った。これまで非線形光学系における静止スポットを時間遅れフィードバックにより並進不安定させる、という研究は行われていたが、化学反応系におけるチューリングパターンや、相分離・化学反応系での静的周期構造については調べられていなかった。今回の研究により、時間遅れフィードバックでこれらの構造も並進不安定化するということが確かめられた。このような"時間遅れフィードバックによる静的構造の並進不安定化"が、どの程度一般的に言えることなのか、という面からもこの研究は興味深いものであり、今後の発展が期待される。

The main topic of this paper is "Non-linear Dispersion Wave Time Control". This is a non-linear dispersion wave. It's a dynamic oscillation. It's a theoretical oscillation. Dissipation structure control, material science, application, important significance The results of our previous research are combined with the knowledge gained from this research, and the expectations for the future control of dispersion structures are set forth. This research is based on the application of phase separation, non-linear dispersion wave, phase separation and chemical reaction. (1) Change the propagation velocity of wave;(2) Change the amplitude and propagation velocity of wave;(3) Change the propagation velocity of wave;(4) Change the amplitude and propagation velocity of wave;(5) Change the propagation velocity of wave;(6) Change the propagation velocity of wave. The results of theoretical analysis and quantitative analysis are presented in this paper. "Time and stability of static periodic structure" For example, non-linear optical systems are static, time-dependent, and unstable. For example, chemical reaction systems are static, phase separation, and chemical reaction systems are static, periodic structures are static, and time-dependent. The structure of this paper is not stable, but it is stable. The research on the structure of time and space is of great interest, and the future development is expected.

项目成果

Phase description of nonlinear dissipative waves under space-time-depen dent external forcing

时空相关凹痕外强迫下非线性耗散波的相位描述

• 发表时间: 2010
• 期刊: Physica D
• 影响因子: 4
• 作者: Yousuke Tonosaki;T.Ohta;V.Zykov
• 通讯作者: V.Zykov

Nonlinear dissipative wave under external forcing and feedback control

外强迫和反馈控制下的非线性耗散波

• 发表时间: 2011
• 作者: Takeshi Bamba;Atsuki Matsubara;Eiichiro Fukusaki;外崎陽介;和田雄介・松原惇起・岩崎雄吾・森本聡・菅剋太・大倉哲也・福崎英一郎・馬場健史;Tetsuro Hori;松原惇起・和田雄介・表正克・栗山尚浩・福崎英一郎・馬場健史;Yousuke Tonosaki
• 通讯作者: Yousuke Tonosaki

時間遅れフィードバック外力下でのチューリングパターン

延时反馈外力下的图灵图

• 发表时间: 2011
• 作者: Yousuke Tonosaki;T.Ohta;V.Zykov;Quang Duy Dao;Yousuke Tonosaki;Takato Uchikata; Atsuki Matsubara; Shin Nishiumi; Masakazushinohara; Masaru Yoshida; Eiichiro Fukusaki; Takeshi Bamba;Tetsuro Hori;Yousuke Tonosaki;Takeshi Bamba; Takashi Yamamoto; Jae Won Lee; Takato Uchikata; Atsuki Matsubara; Eiichiro Fukusaki;Tetsuro Hori;外崎陽介
• 通讯作者: 外崎陽介

時空間依存する周期外力下の非線形散逸波の位相縮約

时空相关周期性外力作用下非线性耗散波的相位收缩

• 发表时间: 2011
• 作者: Matsubara A.;Wada Y.;Fukusaki E.;Bamba T.;Tetsuya Masuda;外崎陽介
• 通讯作者: 外崎陽介