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J-GLOBAL ID：202202223092056680   整理番号：22A0985375

拡散性による不均一媒質における超均一性と非均一性の動的測定【JST・京大機械翻訳】

Dynamic Measure of Hyperuniformity and Nonhyperuniformity in Heterogeneous Media via the Diffusion Spreadability

著者 (2件)： Wang Haina (Department of Chemistry, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, USA) ,  Torquato Salvatore (Department of Chemistry, Department of Physics, Princeton Center for Theoretical Science, Princeton Institute for the Science and Technology of Materials, and Program in Applied and Computational Mathematics, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, USA)
資料名： Physical Review Applied  (Physical Review Applied)
巻： 17  号： 3  ページ： 034022  発行年： 2022年 
JST資料番号： W3691A  ISSN： 2331-7019  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 多相不均一媒質における時間依存界面拡散プロセスは,物理学,化学および生物学におけるユビキタス現象である。不均質媒質の例は,複合材料,地質媒体,ゲル,発泡体,および細胞凝集体を含む。最近開発した拡散性,[数式:原文を参照]の概念は,時間依存拡散輸送と,長さスケール[Torquato,S.,Phys.Rev.E.,104054102(2021)]の2相媒体のミクロ構造の間の直接リンクを提供する。実際の不均一媒質の微細構造をプローブする[数式:原文を参照]の能力を調べるために,著者らは,非超一様および超均一クラスを横断するよく知られた2次元および3次元理想化モデル構造について,[数式:原文を参照]を明示的に計算した。前者のクラスの中で,完全に貫通可能な球と平衡剛体球を研究し,後者クラスにおいて,”完全ガラス”,均一ランダム格子(URLs),不規則ステルス超均一点過程,およびBravais格子から導かれた球充填を調べた。超均一媒質は,任意の非均一媒質と比較して,大きな長さスケールでの体積率変動の異常な抑制によって特性化される。さらに,[数式:原文を参照]の小さい,中間,および長時間挙動が,モデルの小,中間,および大規模特性を敏感に捕捉することを確認した。スペクトル密度[数式:原文を参照]が極限[数式:原文を参照]のべき乗則形式[数式:原文を参照]を持つ事例において,長時間拡散性は,小さい波数での[数式:原文を参照]のノイズに対してロバストである係数αとBの値を抽出するための簡単な手段を提供する。典型的な非超均一媒質に対して,中間時間拡散性は,係数[数式:原文を参照]のより大きな値を有するモデルに対して,より遅い。興味深いことに,URL充填に対する過剰広がり[数式:原文を参照]は,小さな~中間tでほぼ指数関数的減衰を持つが,大きなtではべき乗則減衰に変換し,この遷移の時間は消失格子摂動の限界において対数的発散を持つ。前述のモデルの研究は,拡散データのみから大規模挙動を効率的にかつ正確に抽出するアルゴリズムを考案することを可能にする。著者らのモデルのそのような解析から学んだ教訓を用いて,サンプルFontainebleau砂岩の大規模構造特性を正確に決定して,それは,著者らは,非超均一であることを示した。本研究は,長さスケールにわたる実際のデータから重要な微細構造情報を抽出するための拡散性の実際の有用性を実証し,望ましい時間依存拡散特性を有する材料の逆設計に対する基礎を提供する。Copyright 2022 The American Physical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： アルゴリズム ,  *拡散 ,  ガラス ,  雑音 ,  砂岩 ,  ゲル ,  *不均質媒質 ,  *媒質 ,  結晶格子 ,  二次元 ,  三次元 ,  摂動 ,  多相 ,  ロバスト性
準シソーラス用語： べき乗則 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (1件)： 装置内の物質移動及び一般  (XD01020J)

タイトルに関連する用語 (5件)： 拡散性 ,  不均一媒質 ,  均一性 ,  非均一性 ,  動的測定