散逸大自由度系の動的新状態に関する研究

耗散大自由度系统动态新态研究

• 批准号: 04452047
• 负责人: 佐野 雅己
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04452047/
• 关键词: 散逸大自由度系; 液晶対流系; 時空カオス; 位相波; 局在振動構造; 位相不安定; Phase Shift Line

我々は,液晶対流系を用いて一様または周期構造を持つ散逸大自由度系を実現した.この系において制御パラメータを上昇させていくと空間的周期構造,時間的振動状態(リミットサイクル),時空カオス,乱流状態へと次々に転移を起こすことが知られていたが我々は,1)局在した位相波の自発的生成と崩壊,2)欠陥乱流,3)振動位相のジャンプからできるPhase Shift Lineとそのダイナミクス,4)パルス的乱流状態,5)乱流中の巨視的構造,などの動的な新状態を見いだした.これらのうち1)の局在した位相波の自発的生成と崩壊については,実験結果に基づいて理論モデルが開発され,日仏の理論家グループとの協力によりそのメカニズムが解明された.理論の結合Ginzburg‐Landau方程式およびその縮約によって得られる結合位相方程式が実験系で成り立っていることを検証した.これによりペースメーカーの生成機構が空間周期構造と時間振動の二つの位相の正のフィードバックによる新しい位相不安定性によって生じていることが明らかになった.また,振動の局在化の機構も解明された.2)のPhase Shift Lineは,振動媒質を外場によってパラメトリック励振したときに現われる(位相がpiだけ異なる)二つの等価な引込状態を隔てる動的なDomain Wallであり,外場の振動数や振幅を変化させることにより,通常のDomain Wallでは見られない複雑で多彩な運動を実験で観測した.これは,複素Ginzburg‐Landau方程式にパラメトリック励振を加えた方程式でよく現象が再現されることが京都大学の理論グループにより明らかにされ,ダイナミクス解明への足掛かりを開いた.

我们利用液晶对流系统实现了具有均匀或周期性结构的耗散大自由度系统。增加该系统中的控制参数会创建空间周期性结构、时间振荡状态（极限环），已知时空混沌和湍流状态的转变接连发生，但我们研究了 1) 局域相波的自发产生和崩溃、2) 缺陷湍流和 3) 振动相移可能的跳跃的影响。我们发现了动态的新状态，例如线及其动力学，4）脉冲湍流状态，以及5）湍流中的宏观结构，其中，1）局部相波的自发产生和关于塌缩，根据实验结果开发了一个理论模型。 ，并且通过与一组日本和法国理论家的合作阐明了该机制。我们在实验系统中验证了dau方程及其化简得到的耦合相位方程在实验系统中成立。这表明起搏器产生机制是由于空间周期两相的正反馈而产生的一种新的相位不稳定性。此外，还阐明了振动局部化的机制。2）相位。位移线是当振动介质受到外场参量激励时出现的分离两个等效夹带态（相位差为 pi）的动态畴壁，可用于改变外场的频率和幅度由于正常域。我们通过实验观察到了沃尔无法观察到的各种复杂运动。京都大学的理论小组表明，使用在复杂的金兹堡-朗道方程中添加参数激励的方程可以很好地重现这种现象，这打开了大门。来阐明动态。

项目成果

A.Yuse and M.Sano: "Transition of Crack Pattern in Quenched Glass Plate" Nature. (1993)

A.Yuse 和 M.Sano：“淬火玻璃板中裂纹图案的转变”自然。

B.Janiaud,H.Kokubo and M.Sano: "Coupled Phase Instability of a Cellular Pattern" Phys.Rev.E.47. (1993)

B.Janiaud、H.Kokubo 和 M.Sano：“细胞模式的耦合相位不稳定性”Phys.Rev.E.47。

A.Tanaka and M.Sano: "Measurement of Kinetic Effect on the Concentration Field of Growing Dendrite" J.Crystal Growth. 125. 59-64 (1992)

A.Tanaka 和 M.Sano：“生长枝晶浓度场的动力学效应的测量”J.Crystal Growth。

M.Sano,K.Sato,S.Nasuno,and H.Kokubo: "Complex Dynamics of Localized Target Pattern in Electrohydrodynamic Convection" Phys.Rev.A15. 46. 3540-3543 (1992)

M.Sano、K.Sato、S.Nasuno 和 H.Kokubo：“电流体动力对流中局部目标模式的复杂动力学”Phys.Rev.A15。