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。

从上一年开始，为了实验验证在各种自然现象中分布不均匀的吸收状态转变的普遍性，研究了液晶电静电向传染系统中湍流易位（DSM1-DSM2转变）的关键行为。在上一年，已经证实，在定向渗透类（DP）类的静态和动态方面，dsm1-dSM2转移是吸收态转移的基本类别类别，因此今年我们今年进一步分析了获得的实验数据，并提取了更详细的信息。结果，我们可以以时间相关性在临界状态和所谓的衰老的特性时保持时间相关性的方式确认DP类别的预期行为，并且我们还成功地测量了快速对称性关系的幅度值，这是DP理论基本理论的基本特性。考虑到这一点，三年内的所有计划研究都已完成，不仅是DP转移的第一个可靠的实验证据，而且我们还直接测量了12个关键现象，五个缩放函数和八个标度方程的关键指数，在指数之间预期的八个标度方程也得到了实验确认。该研究主题是“使用动态测量方法对DP通用性进行的实验验证，旨在研究非平衡期过渡”，并实现了至关重要的结果，完成了对DP转移及其特性的存在的全面研究。此外，在今年，为了阐明以DP关键现象为代表的规模不平衡现象的普遍性，在更广泛的框架中，我们还进行了有关DSM2湍流界面的普遍行为的实验，该实验在电压上观察到的电压高于过渡点。结果，我们不仅证实了Kardar-Parisi-Zhang类的通用缩放，该类别以前在实验上一直尚不清楚，直到现在有史以来最高的准确性，而且在定量上成功地证明了近年来在理论上预测的通用波动分布。因此，我们已经实现了实验证据的介绍，这些证据超出了有关规模不平衡现象的普遍性的相变框架。

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