分野別セミナー

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パターン形成など非平衡系の研究は、そのダイナミクスの記述を中心に盛んに行われている。これらの研究は秩序形成と熱力学第2法則との整合性に関する疑問から行われてきた。しかしながら、熱力学観点による非平衡系の研究とパターンダイナミクスの研究をつなげる研究はあまり行われていない。ここでは、熱力学的指標であるエントロピー生成およびエントロピー変化とパターン形成の関係について紹介する。始めにエントロピー生成とパターン形成の関係をしめす。ここでは、パターンの発展に応じてエントロピー生成が増えることが示される。次に、エントロピー変化とパターン形成について議論する。この量を計算するために、標準化学ポテンシャルの値が既知でなければならない。しかし、仮想的な化学反応モデルにおいてこの値は未知である。そこで、標準化学ポテンシャルの値が未知であってもエントロピー変化が計算できるように相対的な化学ポテンシャルを導入した。これにより、エントロピー変化とパターンの関係を議論することが可能となった。