単層Ising双極子粒子系の熱力学及び凝集ダイナミクス(粉体物理の現状と展望,2006年度後期基礎物理学研究所研究会)

Abstract

単層(疑2次元)2成分Ising双極子粒子系における熱力学、低温での凝集ダイナミクスについて、計算機シミュレーション及び解析的手法により研究を行った。(本報告では、主に凝集過程に関して報告する。)成長するクラスターは、有限温度では0度での成長と異なり拡散律則凝集においてよく知られるフラクタル次元1.45の構造を持つ。また、平均クラスターサイズの成長に対する動的指数z(s^^-～t^z)の値は低密度で温度に依存して0.4～0.48の幅に存在していた。これは拡散律則凝集で予測されるz=0.5と差がある。この差はチャージ・非チャージクラスターの成長が異なるheteroな凝集の効果による可能性が考えられたが、平均場のスモルコフスキー方程式の数値解からはhetero凝集であっても指数はz=0.5から変化しないことが示された。従って観察されたzの変化は純粋に引力律則領域から拡散律則領域への緩やかなクロスオーバーであることが示唆された。