Theoretical study on nonequilibrium phenomena in driven-dissipative systems

驱动耗散系统非平衡现象的理论研究

• 批准号: 21H01006
• 负责人: 早川 尚男
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01006/
• 关键词: 駆動散逸系; 非平衡統計熱力学; レオロジー; Mpemba効果; 粉体; 幾何学ポンプ; ASEP; 非対称単純排他過程; ジャミング

繰り越しもあって２年分の研究実績をまとめて報告する。研究計画の中で最も大kな経費を占めていたのはポスドクの雇用であった。先ず21年度にポスドクの国際公募をかけて1名の雇用を決め21年10月から雇用した。その後、彼は別経費で雇用することになったので、22年度に改めて国際公募によって新たなポスドクを23年1月から雇用することになった。その雇用の切り替えの間にギャップがあり計画に若干の修正が必要になったものの、最初のポスドクとは3篇の共著論文（うち2篇は出版済或いは印刷中）を出し、順調な成果を挙げることができた。謝辞に明記した本課題に直結する研究論文は20篇あり、PRLへの出版論文もある。また査読中の論文も多数ある。また研究分担者の高田が物理学会若手奨励賞を受賞し、代表者及び分担者の指導する学生が物理学会学生優秀発表賞に輝いた。解説等は4篇あり、東京新聞やIUPAP100周年記念オンライン講演会等アウトリーチに関連した発表が7件ある。また代表者の指導する学生3名が博士学位を取得し、そのうち1名は特任助教となった。主な研究成果は出版済のものに限定しても、１）固有値解析に基づく粉体の剛性率の決定、２）3体問題による粉体レオロジーの特徴付け、３）摩擦の前駆現象、４）不純物を持つ多種粒子非対称単純排他課程の厳密解、５）粉体剪断系のソフト化、６）濃厚コロイドへのボール落下に対する応答、７）非マルコフ過程でのポンプ効果、８）稀薄粉体ガスの理論、９）ストレス雪崩のレオロジーへの影響等、多岐にわたっている。その他、投稿済の成果として１０）多成分稀薄サスペンションの理論、１１）慣性サスペンションのレオロジー相転移、１２）幾何学的量子熱力学の基礎理論、１３）量子ペンバ効果と呼ばれる異常緩和現象の研究がある。これらの研究成果はいずれも駆動と散逸が共にある非平衡系に対する理論的研究になっている。

有一个结转，因此我们将共同报告两年的研究结果。研究计划最昂贵的费用是博士后就业。首先，在2021年，我们决定通过召集国际博士后雇用一个人，从2021年10月开始，我们被雇用。然后，他被聘用为单独的费用，因此在2022年，他从2021年1月通过国际招聘雇用了新的博士后。尽管就业开关和计划的一些修订之间存在差距，但该公司与第一个博士后发表了三篇合着的论文（其中两篇是发表或印刷的论文），取得了良好的结果。在确认书中有20个研究论文与此问题直接相关，并且有一些已发表的论文可在PRL上找到。同行评审也有许多论文。高田研究员还获得了物理协会的年轻鼓励奖，由代表教授和共享者赢得了物理学会的学生卓越演示奖。与外展有关的四个评论和七个演讲，包括东京新邦和IUPAP 100周年在线讲座。由代表领导的三名学生也获得了博士学位，其中一位成为特别助理教授。即使主要的研究结果仅限于已发布的结果，也有许多不同的类型，包括1）基于特征值分析来确定粉末的刚度模式，2）使用三个身体问题表征粉末流性，3）摩擦的前体现象，4）精确解决方案的精确解决方案，以使其对不对称的多型零件的简单排除疗程，5）柔和的效果，5）5）粉刷的效果，5）触发的效率，5）触发的效率，5）触发，5）触发效果，5）触发效果，5）触发效果，5） 7）在非马尔科夫过程中的抽水效应，8）稀释粉气理论，9）对压力雪崩的流变学影响。发布的其他结果包括10）多组分稀释的悬浮液的理论，11）惯性悬浮液的流变相变，12）几何量子热力学的基本理论和13）13）对异常弛豫现象的研究称为量子Pemba效应。所有这些发现都是对存在驾驶和耗散的非平衡系统的理论研究。

项目成果

Correlation function and linear response function of homogeneous isotropic turbulence in the Eulerian and Lagrangian coordinates

• DOI: 10.1017/jfm.2021.357
• 发表时间: 2021-05
• 期刊: Journal of Fluid Mechanics
• 影响因子: 3.7
• 作者: T. Matsumoto;M. Otsuki;Takeshi Ooshida;S. Goto

Dilatancy of frictional granular materials under oscillatory shear with constant pressure

• DOI: 10.1051/epjconf/202124902011
• 发表时间: 2020-11
• 期刊: EPJ Web of Conferences
• 作者: Daisuke Ishima;H. Hayakawa

Eigenvalue analysis of amorphous solids consisting of frictional grains under ahermal quasistatic shear

由摩擦颗粒组成的非晶固体在非热准静态剪切下的特征值分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 周諭来;富田隆文;Mahesh Tirumalasetty Panduranga;素川靖司;Sylvain de Leseleuc;大森賢治;井嶋大輔
• 通讯作者: 井嶋大輔

Rheology of dilute granular gas mixtures where the grains interact via a square shoulder and well potential

稀颗粒气体混合物的流变学，其中颗粒通过方肩和井势相互作用

• DOI: 10.1063/5.0132127
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physics of Fluids
• 影响因子: 4.6
• 作者: Yoshii Kiwamu;Takada Satoshi;Kurosawa Kosuke;Poschel Thorsten
• 通讯作者: Poschel Thorsten

摩擦を持つ粉体における複素弾性率のスケーリング

粉末中复数模量的摩擦缩放

• 发表时间: 2022
• 作者: 大槻道夫;早川尚男
• 通讯作者: 早川尚男