초록 ▼

본 연구는 열 및 통계물리 장려 센터의 공동연구로서 3년간의 아래와 같은 세부 과제로 나뉘어 진행되었다. 1. 무질서계, 수정된 멋대로 걷기 및 프랙탈 성장에 관한 연구 2. 유체에서 혼돈 현상에 관한 연구 3. 상분리를 일으키는 동력학적 모형개발과 이 모형을 이용한 비평형하에서의 상변이에 관한 전산 실험 연구 4. 질서-무질서 전이 현상에 대한 수치 계산 연구 5. 전파 인자 방법에 의한 양자유체 헬륨3 - 헬륨4의 특성과 전기장 및 자기장내에서의 시간 의존 조화진동자의 결맞는 상태 이러한 세부 과제들은 상호 유기적이며

본 연구는 열 및 통계물리 장려 센터의 공동연구로서 3년간의 아래와 같은 세부 과제로 나뉘어 진행되었다. 1. 무질서계, 수정된 멋대로 걷기 및 프랙탈 성장에 관한 연구 2. 유체에서 혼돈 현상에 관한 연구 3. 상분리를 일으키는 동력학적 모형개발과 이 모형을 이용한 비평형하에서의 상변이에 관한 전산 실험 연구 4. 질서-무질서 전이 현상에 대한 수치 계산 연구 5. 전파 인자 방법에 의한 양자유체 헬륨3 - 헬륨4의 특성과 전기장 및 자기장내에서의 시간 의존 조화진동자의 결맞는 상태 이러한 세부 과제들은 상호 유기적이며 보완 관계에 놓여 있는 것들로서 국내외 유수의 연구진에 의해 매우 활발히 진행되고 있다. 이 분야에 관한 본 연구진의 수준은 이미 국제적인 수준에 도달해 있다. 3년의 연구 기간 동안 본 연구진은 위의 세부과제와 관련된 주제의 논문을 국내외 유수의 학술지 (Phys. Rev., J. Phys., J. Korean Phys. Soc. 등) 에 132편을 발표하였다. 또한 연구 진행 기간에 본 연구에 참여한 인력이 106명이며, 박사 4명, 석사 19명을 배출함으로서 장래의 우수한 연구인력의 확보, 양성에도 큰 기여를 하였다. 본 연구는 인접한 물리학계뿐만 아니라 관련 공학 및 의학 분야로까지 직접, 간접적인 응용이 가능한 전망이 매우 밝은 분야이다. 3년간의 연구로 얻어진 각 세부과제의 주요 내용은 아래와 같다. 시엘핀스키 카펫위에서 여러가지 걷기 모형의 동력학적 특성을 얻었고, 전체적으로 열평형을 이루는 계에서 표면 상전이 현상들에 대한 동력학적 식을 유도하고 물리적 성질을 살펴 보았다. 또, 두개의 동등한 기저 상태를 갖는 모형과 입자들의 수가 mod(2)로 보존되는 모형들의 보편군을 연구하였으며 프랙탈 격자와 클러스터위에 자기 회피 걷기와 참 자기 회피 걷기의 특성을 연구하였다. 열유체 계에서의 동력학적 성전이를 비선형 동력학적 관점에서 고찰하였고, 자유 전자 레이저의 비선형 특성을 연구하였다. 비평형 상분리시 상형(morphology) 및 시간진화의 특성의 모형 개발과 전산 모형 실험을 통해 그것의 모형 의존성을 연구하였다. 상전이 영역에서의 스핀 반 데르 발스 모델을 연구하였고, N - 멋대로 걷기의 구별 격자점 수를 임계 여과 입자군과 개스캣 프랫탈에서 구하였으며 두 개의 불순물을 가진 모델 격자의 동력학적 특성을 연구하였다. 헬륨3 - 헬륨4 혼합계의 열전도도 및 점성도를 3 포논 과정을 포함시켜 다루었고 양자 군론의 통계역학에 관한 이론을 발전시켰으며, 시간 의존 보존계를 경로 적분과 전파인자 방법을 사용하여 파동함수를 구하였다. 그리고 탄성파의 최적 제어 문제를 연구하였다. 위의 연구내용에 대한 연구에 의해 국내의 열 및 통계물리의 수준을 한단계 높였음을 확신한다. 따라서 이들 연구과제의 연속적인 연구가 요구된다고 할 수 있다.

Abstract ▼

This work has been progressed as a joint work of Center for Thermal and Statistical Physics for three years with the following details. 1. Disoredered systems, modified random walk and fractal growth. 2. Chaos in fluids. 3. Development of the dynamical model having phase transitions and computer

This work has been progressed as a joint work of Center for Thermal and Statistical Physics for three years with the following details. 1. Disoredered systems, modified random walk and fractal growth. 2. Chaos in fluids. 3. Development of the dynamical model having phase transitions and computer simulation of the nonequilibrium phase transition using these models. 4. Numerical calculation of order-disorder phase transition. 5. The properties of quantum liquid 3He-4He mixtures by propagator method coherent states of time-dependent harmonic oscillator in the electric and magnetic fields. These details are inter-related and being studied by competent research scientists. The workers in these fields have published 132 papers related to the above details in the international scientific journals (Phys. Rev., J. Phys., J. Korean Phys. Soc. etc.) for three years. during this period, 106 persons participated and 4 doctors and 19 masters were produced.This work is a very prominent field, in that it can be applicable to engeneering and medical sciences as well as physical sciences. The mainresults from five details are following. We obtained thedynamical properties of some walking models on the Sierpinski gasket, and derivedthe dynamic equations for the surface phase transition phenomena to investigate the physics of the system in tnermal equilibrium. We alsostudied the universality classes of two medels, one which have to identical ground states and another in which the number of particles are conserved as mod(2), and the properties of self-avoiding walk and trusself-avoiding walk of the fractal lattice and cluster. We studied thedynamical transitions in the thermal fluid system in the light of nonlinear dynamics, and the nonlinear properties of free-electron lasers.We developed the model for morphology and time evolution property at thenonequilibrium phase transitions and studied their model dependences through the computer simulations. We studied the spin van der Waals model at phase transition, derived the number of lattice points of the N - random walk in the critical percolation and gasket fractal, andinvestigated the dynamical properties of the model lattice having two different components of impurities. We treated the thermal conductivity and first viscosity of 3He-4He with the 3-phonon processes, developed thetheory on the quantum group theory in statistical mechanics, and found the wavefunction of time dependent conservative systems using path integral and propagator method. We also studied the optimal controlling problem of elastic waves. The above results certainly increase the levelof Korean thermal and statistical physics. Therefore, the continuous studies of these details are needed.

목차 Contents

• 1. 서론...10
• 2. 연구방법...20
• 3. 결과...32
• 4. 고찰...44
• 5. 결론...57
• 6. 참고문헌...64
• 제1세부목차...71
• 1. 서론...72
• 2. 연구방법...79
• 3. 결과...84
• 4. 고찰...94
• 5. 결론...105
• 6. 참고문헌...108
• 제2세부목차...115
• 1. 서론...116
• 2. 연구방법...119
• 3. 결과...121
• 4. 고찰...124
• 5. 결론...124
• 6. 참고문헌...125
• 제3세부목차...132
• 1. 서론...133
• 2. 연구방법...133
• 3. 결과...136
• 4. 고찰...140
• 5. 결론...141
• 6. 참고문헌...142
• 제4세부목차...144
• 1. 서론...145
• 2. 연구방법...147
• 3. 결과...149
• 4. 고찰...150
• 5. 결론...152
• 6. 참고문헌...152
• 제5세부목차...156
• 1. 서론...157
• 2. 연구방법...165
• 3. 결과...181
• 4. 고찰...192
• 5. 결론...196
• 6. 참고문헌...200