【研究分野】数理物理・物性基礎

【研究領域課題番号】15K05217 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

揺らぎ / 氷 / 表面融解 / 散射雑音 / 雑音除去 / 光計測 / カオス / 境界面 / 熱揺らぎ / ブラウン運動 / 雑音 / 原子光子相互作用

【研究成果の概要】

光計測を用いて，様々な物質の自発的な揺らぎを測定し，理論解析しました．ルビジウム原子の他の分子気体中のランダムウォークを初めて直接観測し，そして金属の反射率の自発的揺らぎを初めて観測しました．内部の揺らぎも測定することにより，光断層撮影で，各層の物質の揺らぎスペクトルを測定する方法を開発しました．氷表面の薄い液状層の厚みを測定しました．さらに層が水の性質を持つことを示し，厚みの2次元的な変化も初めて測定しました．これらの光計測ではいずれも我々の開発した散射雑音の除去法を用いており，重要な役割を果たしています．
また，格子系を用いて，温度の基本的な性質と非線形振動の定常モードを分析しました．

【研究の社会的意義】

原子のランダムウォークの直接観測と金属の反射率揺らぎの観測は今までありませんでした．氷の表面融解は以前から様々な研究がありますが，我々は今まで無かった新たな方法でアプローチし，厚みの2次元的像を，不純物の影響がある場合も含め，初めて得ました．これら新たな結果は，大きな学術的な意義を持つと考えています．また，光断層撮影は医療現場で重要な役割を果たしており，より詳細に内部の情報を得る方法を開発したので，実用面でも大きな意義があると考えています．
有限温度の揺らぎの背後には非線形物理学のカオスがあり，その基本的性質と温度との関係について得た結果は新たな学術的発展につながると信じています．

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2015-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)