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論文

An Observation of a nascent fractal pattern in MD simulation for a fragmentation of an fcc lattice

近角 真平*; 岩本 昭

Chaos, Solitons and Fractals, 23(1), p.73 - 78, 2005/01

自然界に於けるフラクタルパターンの成因を探索するため、無限fcc結晶格子の破砕に関する分子動力学計算を行った。破砕は、Hubble型の動径方向の膨張を格子粒子の初期条件として課することにより誘起される。時間経過につれて、系の平均密度は減少して密度ゆらぎが成長する。ボックスカウント法を用いると、密度ゆらぎの頻度・サイズの関係が瞬間的に形成され、各ハッブル常数ごとにクロスオーバー点に至るまでの間、普遍的なパワー則を示す。このクロスオーバーのサイズは系の最大密度ゆらぎの大きさに対応しており、動的なスケーリング則に従うことが示される。瞬間的に作られるフラクタルの芽の成因は純粋に動的なものであり、伝統的な臨界概念とは違う新しい形成機構の存在を示している。

論文

First order phase transition of expanding matter and its fragmentation

近角 真平*; 岩本 昭

Physical Review C, 65(6), p.067601_1 - 067601_4, 2002/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:22.22(Physics, Nuclear)

膨張運動する物質内の不安定性及びフラグメンテーションを拡張した周期的境界条件を課した分子動力学(膨張物質モデル)で調べる。膨張物質の満たす状態方程式はその膨張運動のために熱平衡状態のものと異なる性質を持つ。膨張物質モデルは膨張物質の時間発展を行い、その各時刻の圧力,温度などを計算できるモデルであり、膨張運動速度をパラメータにすることでこれらの熱力学的量の膨張速度に対する影響を系統的に調べることができる。特に密度変化に対する温度変化は熱平衡系の液相気相相転移との関係が興味深い。本研究では膨張物質モデルによって温度の密度に対する時間発展を調べるとともに、熱平衡状態の厳密な液相気相共存線をGibbsアンサンブル法を用いて計算している。液相気相共存線は熱平衡においては不安定性の境界である。しかしながら、膨張速度が速い、すなわち熱平衡から離れた状態においては系の不安定領域は異なる境界を持っている。膨張物質モデルの準静的極限では液相気相共存線内で温度が一定になることが確かめられた。これは1次相転移の特徴である。一方、膨張速度が速い場合は膨張に伴う密度揺らぎが共存域に入ってからもしばらく発生せず、系の一様性が維持される。すなわち、膨張運動が系の不安定性を抑制していることがわかる。系の不安定性はフラグメント生成として発現する。フラグメント質量分布は膨張速度と初期温度に依存する。膨張系から生じるフラグメント質量分布はbimodal指数分布になることが知られているが、本研究ではその小数フラグメント部分がパワー則とみなされる可能性に言及している。

論文

Quantum molecular dynamics simulation of expanding nuclear matter and nuclear multifragmentation

近角 真平*; 丸山 敏毅; 千葉 敏; 仁井田 浩二*; 岩本 昭

Physical Review C, 63(2), p.024602_1 - 024602_10, 2001/02

 被引用回数:20 パーセンタイル:74.89(Physics, Nuclear)

重イオン反応におけるフラグメント質量分布はSpectator領域とParticipant領域でそれぞれ特徴的な分布を示すことが実験的に知られている。分布形成の機構にはフラグメントの源が本質的な働きをしていると考えられるが、その状態は有限性のために複雑であり、どの要素がフラグメント生成機構に本質的な役割を果たしているかを知ることは困難である。そこで本研究ではフラグメント源の状態を理想化したものとしてQMDを基礎とした一様膨張核物質モデルを導入しフラグメント生成機構の本質を明らかにする。遅い膨張はspectator領域に、速い膨張はparticipant領域に対応させることができて、膨張速度を変えることで両者を統一的に研究することが可能である。膨張は飽和密度から一定速度でスタートして、十分に希薄になった段階で生成しているフラグメントの質量分布と膨張速度及び初期温度の関係を考察する。シミュレーションの結果、膨張速度を変化させることでspectator領域からparticipant領域への典型的なフラグメント質量分布を再現できることが確認できた。とくに遅い膨張速度では臨界温度以下でもspectator領域に特徴的なパワー則が現れることが見いだされ、液相気相相転移とは異なる機構でパワー則が現れることを示した。

論文

QMD simulation of expanding nuclear matter

近角 真平*; 丸山 敏毅; 仁井田 浩二*; 岩本 昭

Physics Letters B, 476(3-4), p.273 - 278, 2000/03

 被引用回数:10 パーセンタイル:52.9(Astronomy & Astrophysics)

QMDを用いた動的シミュレーションで核物質を研究する。無限一様核物質を周期的境界条件で扱い、動的に密度を変化させる。無限系の非平衡過程をシミュレートすることで重イオン反応のフラグメンテーション生成のメカニズムを調べることを目的としている。核物質を高密度から低密度へ動的に変化させることで密度とフラグメントの関係を得る。

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