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温度勾配によって駆動されるコロイド粒子の非平衡輸送現象

温度梯度驱动的胶体粒子非平衡输运现象

基本信息

批准号：
12J03258
负责人：
中山洋平
金额：
$ 1.73万
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：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J03258/
关键词：
非平衡統計力学熱力学ゆらぎエントロピー粗視化熱機関

项目摘要

熱ゆらぎによってブラウン運動するサイズの微粒子に、温度勾配とそれに応じた外力場を加えることで、ゆらぎを利用して温度差から仕事を取り出す熱機関を実験的に実現することを目指して研究を行った。まず、温度勾配のもとで実効的なポテンシャルを生じさせることによって、熱機関としての動作を妨げる非平衡輸送現象であるソーレ効果の性質を、その大きさ・向きを変化させることができるコロイド粒子/高分子溶液系において調べた。実験手法としては、前年度に引き続き、レーザーの干渉縞によってサンプル中に温度勾配を形成して回折光強度からソーレ効果の大きさを測定する手法である熱拡散型強制レイリー散乱法をもちいた。石英コロイド粒子/ポリエチレングリコール水溶液系の実験結果を検討したところ、石英コロイド粒子の実効的なソーレ効果の大きさがポリエチレングリコール濃度に対して非線形的に変化しているという結果が得られた。また理論的には、これまで温度勾配や非平衡外力のもとでのブラウン運動において議論してきた異なる記述のスケールに関する問題を、少数個の異なる温度の熱浴に接触することで動作する熱機関のモデルに拡張した。このモデルにおいては、3つ以上の異なる記述のスケールが物理的に自然な状況で現れるため、まず詳細な記述のスケールからスタートして粗視化を行うことによって異なる記述のスケールにおけるダイナミクスを導いた。その上で、異なる記述のスケールにおける全系のエントロピー生成の関係に着目して、それらの間に一般には有限の差があることを明らかにした。

It is necessary to determine the temperature distribution of fine particles, the temperature distribution, the external force field, and the use of the temperature difference between the temperature and the temperature difference to obtain the equipment that can be used to obtain the equipment. The temperature, temperature In the previous year, the technique was introduced, and the temperature matching in the previous year was used to form the refraction intensity. The results showed that the method was used to determine the intensity of refraction. The results of the water solution system show that the quartz particles and the quartz particles are different. The results show that the results are good. The temperature of the discussion, the temperature configuration of the non-equilibrium external force, the temperature, temperature, In the past three years, I have recorded the natural conditions of physics. I have written about the nature of physics. I have told you that I am not in a good condition. In the first place, please note that the whole system is in order to make sure that you are looking at each other, and that there is a general difference.