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SHIMOKAWA Michiko

FacultyFaculty Division of Natural Sciences Research Group of Physics
PositionAssociate Professor
Last Updated :2024/04/28

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Profile and Settings

  • Name (Japanese)

    SHIMOKAWA
  • Name (Kana)

    MICHIKO

Ⅱ.研究活動実績

Published Papers

  • Refereed, Journal of the Physical Society of Japan, Physical Society of Japan, Transition of the Bifurcations in the Rotation of a Camphor-Coated Elliptical Paper Disk, Michiko Shimokawa; Junma Arimitsu; Hiroyuki Kitahata; Hidetsugu Sakaguchi, 15 Mar. 2024, 93, 3, Scientific journal, 10.7566/jpsj.93.034002
  • Refereed, Journal of the Physical Society of Japan, Physical Society of Japan, Hula-Hoop-Like Motion and Subcritical Bifurcation of the Rotation of an Elliptical Paper Disk Coated with Camphor, Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, 15 Jul. 2022, 91, 7, Scientific journal, 10.7566/jpsj.91.074002
  • Refereed, Europhysics Letters, IOP Publishing, Observation and a simple model of plumose pattern on fracture surfaces of drying pastes, Hidetsugu Sakaguchi; Kazuki Yamada; Michiko Shimokawa, Abstract Plumose pattern often appears on the fracture surface of drying pastes. We show a few experimental results of the crack propagation in the drying pastes. We find that the crack propagation sometimes exhibits jump motions. We have also performed an experiment of the crack propagation in a tilted container where the crack propagates from the deeper to shallower sides. This experimental result suggests the importance of the movement of water content. We propose a simple coupled map lattice model. In the numerical simulation, a plumose-like pattern appears owing to the instability of the flat surface of the fracture. The numerical simulation reproduces the jump motions in the crack propagation. We have performed another experiment where a vertical streak pattern appears when the crack propagates downward by cutting into the top surface of the drying paste., 01 Apr. 2022, 138, 1, 16002, 16002, Scientific journal, 10.1209/0295-5075/ac61b0
  • Refereed, JAPANESE JOURNAL OF MULTIPHASE FLOW, The Japanese Society for Multiphase Flow, Pattern Formation in Glass Caused by Rayleigh-Taylor Instability, Michiko SHIMOKAWA, 15 Sep. 2020, 34, 3, 411, 418, Scientific journal, 10.3811/jjmf.2020.t013
  • Refereed, Europhysics Letters, IOP Publishing, Star-shaped patterns caused by colloidal aggregation during the spreading process of a droplet, Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata; Hidetsugu Sakaguchi, Abstract In this study, we discovered that, when an acidic solution with a low surface tension spreads on the surface of a glycerol solution mixed with milk, a star-shaped pattern is spontaneously formed on the surface in the horizontal plane during the spreading process. We experimentally investigated the emergence of the star-shaped pattern caused by an interfacial instability by using glycerol and aqueous 2-methoxyethanol solutions, which are acidic solutions; we chose the viscosity of the glycerol solution and concentration of both solutions as free parameters. The result demonstrated that the star-shaped pattern emerged when the concentration of 2-methoxyethanol was high. We proposed a phenomenological model based on our experimental results, which explains the following three points: the spreading of the aqueous 2-methoxyethanol solution on the surface of the glycerol solution; colloidal aggregation of the milk protein colloids caused by the denaturation that occurs when mixed with 2-methoxyethanol; accumulation of the aggregates toward the dent regions of the moving interface by a sweeping effect. The model reproduced the star-shaped pattern, which was similar to the experimental one. Furthermore, the concentration of the 2-methoxyethanol solution and the viscosity of the glycerol solution were taken as control parameters in our experiments and were varied, and a phase diagram was obtained. The phase diagram was similar to that obtained from our experiments. The results suggest that the above three points are important for the formation of the star-shaped pattern., 01 Oct. 2020, 132, 1, 18002, 18002, Scientific journal, 10.1209/0295-5075/132/18002
  • Refereed, Physical Review Fluids, American Physical Society (APS), Mode selection on breakup of a droplet falling into a miscible solution, Michiko Shimokawa; Hidetusgu Sakaguchi, 30 Jan. 2019, 4, 1, Scientific journal, 10.1103/physrevfluids.4.013603
  • Refereed, Gels, MDPI AG, Emergence of Wrinkles during the Curing of Coatings, Michiko Shimokawa; Hikaru Yoshida; Takumi Komatsu; Rena Omachi; Kazue Kudo, 03 May 2018, 4, 2, 41, 41, Scientific journal, 10.3390/gels4020041
  • Refereed, Physical Review E, American Physical Society (APS), Power law observed in the motion of an asymmetric camphor boat under viscous conditions, Michiko Shimokawa; Masashi Oho; Kengo Tokuda; Hiroyuki Kitahata, 29 Aug. 2018, 98, 2, Scientific journal, 10.1103/physreve.98.022606
  • Refereed, Physical Review E, The American physical society, Breakup and deformation of a droplet falling in a miscible solution, Michiko Shimokawa; Ryosei Mayumi; Taiki Nakamura; Toshiya Takami; Hidetsugu Sakaguchi, 2016, 93, 062214(1), (6)
  • Refereed, Modern physics letters B, World Scientific, Effect of fluid viscosity on surface patterns formed by gravitational instability, Michiko Shimokawa; Toshiya Takami, 2015, 29, 1550237(1), (11)
  • Refereed, Physical Review E, The American physical society, Pattern formation in a sandpile of ternary granular mixtures, Michiko Shimokawa; Yuki Suetsugu; Ryoma Hiroshige; Takeru Hirano; Hidetsugu Sakaguchi, 2015, 91, 062205(1), (6)
  • Refereed, Journal of the Physical Society of Japan, Wavelength Analysis of Interface between Two Miscible Solutions Observed in Formation of Fractal Pattern, Michiko Shimokawa; Toshiya Takami, 2014, 83, 044001(1), (5)
  • Refereed, Physical Review E, The American physical society, Size distribution of cell pattern observed in gravitational instability, Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata; Tatsunari Sakurai, 2013, 87, 012903(1), (5)
  • Refereed, Fractals, World Scientific, Annihilative fractals formed in Rayleigh-Taylor instability, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, 2012, 20, 97, 104
  • Refereed, Journal of the Physical Society of Japan, Experimental Study on Transition in Fractal Patterns Derived from Vertical Flow, Michiko Shimokawa, 2012, 81, 094003(1), (5)
  • Refereed, Physical Review E, The American physical society, Spontaneous formation of dual stratification patterns in a large quasi-two-dimensional sand pile, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, 2008, 77, 011305(1), (8)
  • Refereed, Physics Letters A, ELSEVIER, Dual stratification of a Sand Pile formed by Trapped kink, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, 2007, 366, 591, 595
  • Refereed, Proceedings of 8th Cross Straits Symposium on Materials, Energy and Environment Science, New Dual stratification in a Sand Pile formed by Trapped kink, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, 2006, 267, 268
  • Refereed, Powder and Grains `05, Garcia-Rojo, The experimental study on a period of granular stratification pattern, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta; Akio Nakahara, 2005, 1295, 1298
  • Refereed, 2018, 98, 022606(1), (6)
  • Refereed, 日本物理学会誌, 二流体界面での不安定化が引き起こすコップの中のパターン形成, 下川 倫子; 坂口 英継, Aug. 2017, 72, 8, 570, 575, Scientific journal, 10.11316/butsuri.72.8_570
  • Refereed, Journal of the Japan Society of Colour Material, Japan Society of Colour Material, Mathematical Modeling of Wrinkle Formation in the Curing Process of Coatings, Kazue KUDO; Michiko SHIMOKAWA, 20 Oct. 2018, 91, 10, 327, 331, Scientific journal, 10.4011/shikizai.91.327

MISC

  • 物理化学インターカレッジ予稿集, 自然が作る形の科学, 下川倫子, 2016
  • 「研究会 第二回非線形現象の捉え方」予稿集, 沈降する液滴の分裂個数に関するモード選択, 下川倫子; 坂口英継, 2016, SS16
  • 月報私学, 学術研究振興資金 若手研究者活動報告, 下川倫子, 2016, 225, 9
  • 福岡工業大学総合研究機構エレクトロニクス研究所所報, 福岡工業大学総合研究機構エレクトロニクス研究所, Determination of Power Index on Scaling Law of Crater-size, 下川倫子; 大谷 凌; 田崎 幸司; 古賀 奨悟, 2016, 33, 59, 61
  • 福岡工業大学総合研究機構エレクトロニクス研究所所報, 実験室系で観察されるミニチュア・クレーターのスケーリング則, 下川倫子, 2015, 32, 23, 25
  • 研究集会MPM2013 数学と現象:Mathematics and Phenomena in Miyazaki 2013 報告集, 二成分砂山の縞構造, 下川倫子, 2013, 41, 51
  • 形の科学会誌, コーヒーが牛乳界面に作るフラクタル構造, 下川倫子, 2008, 23, 2, 140, 141
  • 9th Tamura symposium Frontiers in Dynamics: Physical and Biological Systems, 九州大学大学院総合理工学府, Dual stratification of a Sand Pile formed by Trapped kink, Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, We report on the experimental studies about a new dual stratification pattern and a trapped kink of a sand pile. When we pour a mixture of Large Rough grains (LRG) and Small Smooth grains (SSG) into a quasi-two dimensional Hele-Shaw cell, a stratification pattern of alternate LRG and SSG is formed spontaneously. In a formation of the stratification pattern, a congestion wave (kink) is observed. Ordinary, the kink is generated at the bottom of a sand pile and then the kink goes toward a top of the sand pile. In our experiment of a large sand pile, we found a new stratification pattern with two wavelengths. A wavelength is short in an upper region of the sand pile, while the other is long in the lower region. When the dual stratification is formed, the kink is generated not only at the bottom (ordinary kink) but also on the way of the sand pile slope (trapped kink). Both two kinks make the short wavelength of the upper region different from the ordinary stratification pattern. Therefore in our experiment of the large sand pile, the dual stratification is formed., 2006, 28, 3, 323, 334, 10.15017/14562
  • 九州大学 応用力学研究所研究集会報告, NO.16 ME-S1,「非線形波動の物理と数理構造」, 二成分砂山崩しの縞構造の形成, 下川倫子; 太田正之輔, 2004, Article No. 44
  • Not Refereed, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, 27aPS-35 The stratification pattern formed from binary mixtures of grains, Shimokawa M.; Nishio Y.; Nakahara A.; Ohta S., 2005, 60, 0, 326, 326, 10.11316/jpsgaiyo.60.1.2.0_326_2
  • 混相流, 自然がつくるラテ・アート, 下川倫子, 2018, 32, 1, 巻頭, Others
  • Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, Star shaped pattern formed by magnetic fluid on milk, Shimokawa Michiko; Komiya Toshiki; Toshimitsu Akio; Kitahata Hiroyuki; Sakaguchi Hidetsugu, 2018, 73.1, 2978, 2978, 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2978
  • Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, Pattern formation on doubly coated paints, Omachi Rena; Shimokawa Michiko; Kudo Kazue, 2018, 73, 2956, 2956, 10.11316/jpsgaiyo.73.1.0_2956
  • Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, The Physical Society of Japan, Star shaped pattern formed by colloid aggregation, Shimokawa Michiko; Kitahata Hiroyuki; Sakaguchi Hidetsugu, 2019, 74.2, 2609, 2609, 10.11316/jpsgaiyo.74.2.0_2609

Presentations

  • Michiko Shimokawa; Junma Arimitsu; Hiroyuki Kitahata; Hidetsugu Sakaguchi, XLIII Dynamics Days Europe, Bifurcation of rotational motion observed in experiments of elliptical camphor-coated disk, Poster presentation, 06 Sep. 2023, 03 Sep. 2023, 08 Sep. 2023
  • 下川倫子; 北畑裕之, 日本物理学会第28回年次大会, 樟脳船の回転運動で生じる速度の振動現象, Poster presentation, 17 Sep. 2023
  • Michiko Shimokawa, Active Matter Workshop 2024, Bifurcation of Rotational Motion of Elliptical Camphor Coated Disk, Invited oral presentation, 26 Jan. 2024
  • 有光潤真; 下川倫子; 坂口英継; 北畑裕之, 日本物理学会第28回年次大会, 楕円型樟脳粒の回転運動における分岐タイプのパラメータ依存性, Oral presentation, 19 Sep. 2023
  • 下川倫子, 溶液化学若手の会第3回冬季発表会, コーヒーカップの中のパターン形成, Invited oral presentation, 21 Dec. 2023
  • Michiko Shimokawa, FAST (Fluides, Automatique et Systèmes Thermiques) seminar, Sand pile pattern formed by ternary mixed grains, Public discourse, Mar. 2020
  • Michiko Shimokawa, ESPCI(Ecole supérieure de physique et de chimie industrielles de la ville de Paris) seminar, Pattern formation of a sand pile formed by mixed grains, Public discourse, Mar. 2020
  • Michiko Shimokawa, Séminaire MSC (Complex Matter and Systems lab), Mode Selection of Breakup of Falling Droplet in Miscible Solution, Public discourse, Mar. 2020
  • 下川倫子, 研究会「第6回非線形現象の捉え方」, ガラス基板上での撥水現象が示すべき乗則, Oral presentation, Dec. 2019
  • 下川倫子, 第3回キッチン地球科学研究集会, コロイド凝集により形成される星形パターン, Invited oral presentation, Nov. 2019, 16 Nov. 2019, 17 Nov. 2019
  • Michiko Shimokawa, BioComplexity meeting, Breakup of falling droplets by instability of vortex ring, Public discourse, Aug. 2019
  • Michiko Shimokawa, Center for Fluid Dynamic seminar, Breakup of falling droplets by instability of vortex ring, Public discourse, Aug. 2019
  • Michiko Shimokawa, Discussion meeting on Granular dynamics;Planetary terrain, Mode Selection of Breakup of Falling Droplet in Miscible Solution, Oral presentation, Aug. 2019
  • 下川倫子, 非平衡ダイナミクスセミナー, 沈降する液滴の分裂個数におけるモード選択, Public discourse, Jun. 2019
  • 下川倫子; 坂口英継, 第13回自己組織化討論会, 成長する渦輪の不安定モード, Public discourse, Jun. 2019
  • 下川倫子, 日大理工・船橋セミナー, ペンキの乾燥過程で出現する塗膜表面のシワの形成, Public discourse, May 2019
  • 下川倫子, 生命情報物理学セミナー, 二流体界面でのコロイド凝集による星形パターンの形成, Public discourse, May 2019
  • 下川倫子, 日本地球惑星科学連合2019年大会, 混合粉体がつくる砂山のパターン形成ー縞パターンと分離パターンの選択メカニズムー, Invited oral presentation, May 2019, 26 May 2019, 30 May 2019
  • 下川倫子, 第2回キッチン地球科学研究集会, 沈降する液滴の分裂現象, Invited oral presentation, Sep. 2018, 01 Sep. 2018, 02 Sep. 2018
  • 下川倫子; 北畑裕之; 坂口英継, 研究会「第5回非線形現象の捉え方」, 磁性流体星形パターンの形成, Mar. 2018
  • 中島卓哉; 下川倫子; 坂口英継, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 液滴が自発的に形成する二重渦輪, Dec. 2017
  • 於保柾志; 徳田賢吾; 下川倫子; 北畑裕之, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 非対称な樟脳船の運動が示すベキ的な粘度依存性, Dec. 2017
  • 中原佑輔; 下川倫子, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 切り紙に潜む悪魔, Dec. 2017
  • 小宮利規; 利光聖央; 下川倫子; 北畑裕之; 坂口英継, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 界面不安定性による磁性流体の星形形成の発見, Dec. 2017
  • 西尾祐司; 下川倫子; 丸山勲, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 樟脳船渋滞現象における樟脳船の感受性算出の試み, Dec. 2017
  • 大町麗奈; 工藤和恵; 下川倫子, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 塗料のパターン形成, Dec. 2017
  • 下川倫子; 工藤和恵, 第27回非線形反応と協同現象研究会, 二度塗り塗料表面に出現するしわパターンの形成, Dec. 2017
  • 西尾祐司; 下川倫子; 丸山勲, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, OVモデルによる、樟脳船渋滞現象の解析, Nov. 2017
  • 小宮利規; 利光聖央; 下川倫子; 坂口英継, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 界面不安定性による磁性流体の星形形成, Nov. 2017
  • 中島卓哉; 下川倫子; 坂口英継, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 液滴の分裂を促す不安定化モード, Nov. 2017
  • 中原佑輔; 下川倫子, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 切り紙に潜む悪魔, Nov. 2017
  • 徳田賢吾; 於保柾志; 下川倫子; 北畑裕之, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 樟脳船の進行速度の粘度依存性, Nov. 2017
  • 下川倫子; 工藤和恵, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 二度塗り塗膜表面に観察されるシワの形成, Nov. 2017
  • 工藤和恵; 大町麗奈; 下川倫子, 研究会「第4回非線形現象の捉え方」, 塗膜のシワ形成のシミュレーション, Nov. 2017
  • 下川倫子, 研究会「キッチン地球科学」, 自然が作るラテアート, Aug. 2017
  • 下川倫子, 非線形反応と協同現象研究会, 沈降する滴の変形現象, Dec. 2016
  • 小松 拓海; 吉田 輝; 下川 倫子, 研究会「第三回非線形現象の捉え方」, 架橋による凸凹発生則 ―塗料の2度塗りによるムラの出現―, Nov. 2016
  • 下川 倫子; 坂口英継, 西日本非線形研究会, 沈降する滴の分裂モード, Jun. 2016
  • 下川 倫子; 坂口英継, 研究会「第二回非線形現象の捉え方」, 沈降する液滴の分裂個数に関するモード選択, May 2016
  • 下川倫子, 物理化学インターカレッジ, 自然が作る形の科学, Jan. 2016
  • 下川 倫子, 福岡工業大学 産官学交流会, 実験室で観察されるミニチュア・クレーターのスケーリング則, Nov. 2015
  • 中村 太貴; 眞弓 亮成; 下川 倫子, 研究会「非線形現象の捉え方」, 沈降する液滴の分裂と変形, Oct. 2015
  • Michiko Shimokawa, BioComplexity meeting, Pattern formation in a sandpile of ternary granular mixtures, Sep. 2015
  • 下川倫子, ソフトマターセミナー, 三成分砂山パターンの遷移現象, Jul. 2015
  • 下川倫子, バイオソフトマターセミナー, 重力不安定性によって形成される表面パターンの遷移現象, Jul. 2015
  • 下川倫子, 非線形セミナー, 三成分混合粉体の砂山におけるパターン形成, Jun. 2015
  • 下川倫子, 非平衡現象研究会, 三成分砂山のパターン形成, Mar. 2015
  • 下川倫子; 末次勇気; 広重竜馬; 平野武; 坂口英継, 第24回 非線形反応と協同現象研究会, 三種混合系砂山におけるパターンの遷移現象, Dec. 2014
  • 下川倫子, 非線形セミナー, 粘性流体中を沈降する滴の変形現象, Nov. 2014
  • 下川倫子, 立命館大セミナー, 粘性流体中を落下する滴の変形現象に関する実験的研究, Jul. 2014
  • 下川倫子, 石垣島CME (Computing, Mathematics and Experiments) ワークショップ, コーヒーパターン形成の初期メカニズム, May 2014
  • 下川倫子, 研究集会 数学と現象:Mathematics and Phenomena in Miyazaki 2013, 二成分砂山の縞構造, Nov. 2013
  • 下川倫子, 第1回理工系女性研究者シンポジウム, 身近にみられるフラクタルパターン, Sep. 2013
  • 下川倫子, 西日本非平衡系ミニシンポジウム, 2成分砂山の縞構造, May 2013
  • 下川倫子, 第6回現象数理学セミナー, 重力不安定性に起因した表面パターンの実験的研究, Feb. 2013
  • 下川倫子, ソフトマターセミナー, 重力不安定性の中で観察される表面パターン, Dec. 2012
  • 下川倫子; 櫻井 建成; 北畑 裕之, 第22回「非線形反応と協同現象」研究会, 重力不安定性によって形成される表面パターン, Dec. 2012
  • 下川倫子; 北畑裕之; 櫻井建成, 地形のダイナミクスとパターン及び境界領域, 重力不安定性の中で形成されるセルパターンの形成, Oct. 2012
  • 下川倫子; 櫻井 建成; 北畑 裕之, 「反応・拡散・対流系」研究会, ドーナツ型容器内でのろうそくの挙動, Aug. 2012
  • 下川倫子, 第6回自己組織化討論会, 重力不安定性の条件下で形成される表面パターン, Jul. 2012
  • 下川倫子, NLPLセミナー, レイリーテーラー不安定性の中でみられる表面パターン, Jan. 2012
  • 下川倫子, 「非線形・統計力学とその周辺」セミナー, レイリーテーラー不安定性の中で見られる表面パターン, Feb. 2010
  • 下川倫子, 京大基研物性談話会, 牛乳の上にコーヒーが作るフラクタルパターン, Dec. 2009
  • 下川倫子, 地形のダイナミクスとパターンとその境界領域, 二成分砂山に見られる新しい縞構造, Nov. 2009
  • 下川倫子, 数理研流体力学セミナー, コーヒー滴がつくる消滅フラクタル, Oct. 2009
  • 下川倫子, 非線形力学セミナー, 牛乳の上にコーヒーが描く新しいフラクタルパターン, Jun. 2009
  • 下川倫子, 形の科学会, コーヒーが牛乳界面に作るフラクタル構造, Nov. 2008
  • 下川倫子; 太田正之輔, 名工大物理工学セミナー, 二成分砂山崩しの新しい縞構造, Apr. 2005
  • 下川 倫子; 西尾 悠; 中原 明生; 太田 正之輔, 応用力学研究所 研究会「非線形波動の物理と数理の構造」, 二成分砂山崩しの縞構造の形成, Nov. 2004
  • 下川倫子; 有光潤真; 大河内魁人; 松永蓮矢; 坂口英継, 日本物理学会, 楕円樟脳の回転運動に見られる分岐現象2, Oral presentation, Mar. 2022, Mar. 2022, Mar. 2022
  • Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata; Hidetsugu Sakaguchi, Pacifichem2021, Star shaped pattern caused by colloidal aggregation during spreading of the acidic solution on the surface of milk solutions, Oral presentation, Dec. 2021, Dec. 2021, Dec. 2021
  • 山田一希; 坂口英継; 下川倫子, 日本物理学会, ペースト乾燥破壊における羽毛パターン形成の一考察, Oral presentation, Sep. 2021, Sep. 2021, Sep. 2021
  • 下川倫子; 坂口英継, 日本物理学会, 楕円ろ紙樟脳の回転運動に見られる分岐現象, Oral presentation, Sep. 2021, Sep. 2021, Sep. 2021
  • 下川倫子; 工藤和恵, 日本物理学会, 慣性領域における高速撥水のダイナミクス, Oral presentation, Sep. 2020, Sep. 2020, Sep. 2020
  • Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata; Hidetsugu Sakaguchi, Dynamics days digital 2020, Online., Formation of star shaped pattern caused by colloidal aggregation, Oral presentation, Aug. 2020, Aug. 2020, Aug. 2020
  • 下川倫子, 日本地球惑星科学連合2020年大会, オンライン, 対流構造が作るフラクタルパターンーミルクコーヒーから考える地球科学ー, Jul. 2020, Jul. 2020, Jul. 2020
  • Shimokawa Michiko; Kitahata Hiroyuki; Sakaguchi Hidetsugu, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, Star shaped pattern formed by colloid aggregation, Oral presentation, Sep. 2019, Sep. 2019, Sep. 2019, The Physical Society of Japan
  • Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, XXXIX Dynamics days Europe (DDEU 2019), Breakup of falling droplets by instability of vortex ring, Oral presentation, Sep. 2019, Sep. 2019, Sep. 2019
  • 下川倫子; 坂口英継, 日本物理学会, 沈降する液滴の分裂個数の決定, Oral presentation, Mar. 2019, Mar. 2019, Mar. 2019
  • Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, BIT’s Annual World Congress of Smart Materials 2019, Mode selection of Breakup of Falling Droplet in Miscible solution, Oral presentation, Mar. 2019, Mar. 2019, Mar. 2019
  • 武藤靖弘; 吉岡拓馬; 久藤崇晃; 下川倫子; 坂口英継, 第124回日本物理学会 九州支部会, 高濃度ペーストにおける亀裂断面から見る記憶, Oral presentation, Dec. 2018, Dec. 2018, Dec. 2018
  • 田中光貴; 下川倫子; 北畑裕之; 坂口英継, 第124回日本物理学会 九州支部会, 界面不安定性による星形パターンの形成機構, Oral presentation, Dec. 2018, Dec. 2018, Dec. 2018
  • Michiko Shimokawa; Hidestugu Sakaguchi, International conference on Advances in Physics of Emergent orders in Fluctuations, Mode selection of the breakup of a droplet falling into a miscible solution, Oral presentation, Nov. 2018, Nov. 2018, Nov. 2018
  • Kazue Kudo; Michiko Shimokawa, International conference on Advances in Physics of Emergent orders in Fluctuations, Simulations of nonlinear buckling in coating, Oral presentation, Nov. 2018, Nov. 2018, Nov. 2018
  • Omachi Rena; Shimokawa Michiko; Kudo Kazue, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, Simulation on the control of pattern growth in paint coating, Oral presentation, Sep. 2018, Sep. 2018, Sep. 2018, The Physical Society of Japan
  • Shimokawa Michiko; Kitahata Hiroyuki, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, Power law observed in the motion of an asymmetric camphor boat under viscous conditions, Oral presentation, Sep. 2018, Sep. 2018, Sep. 2018, The Physical Society of Japan
  • Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, Gordon Research Seminar ―Oscillations and Dynamic Instabilities in Chemical Systems―, Mode selection on the breakup of a falling droplet in a miscible solution, Poster presentation, Jul. 2018, Jul. 2018, Jul. 2018
  • Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata, Gordon Research Conference ―Oscillations and Dynamic Instabilities in Chemical Systems―, Power law observed in the motion of an asymmetric camphor boat in viscous conditions, Poster presentation, Jul. 2018, Jul. 2018, Jul. 2018
  • 大町麗奈; 下川倫子; 工藤和恵, 日本物理学会, 塗料のしわ形成, Mar. 2018, Mar. 2018, Mar. 2018
  • 下川倫子; 北畑裕之; 坂口英継, 日本物理学会, 牛乳の上に磁性流体がつくる星形パターン, Mar. 2018, Mar. 2018, Mar. 2018
  • Rena Omachi; Kazue Kudo; Michiko Shimokawa, International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017, Simulations of Buckling Patterns in Paint Coatings, Nov. 2017, Nov. 2017, Nov. 2017
  • Shimokawa Michiko; Kudo Kazue, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, Formation of wrinkles at surface of paint film observed in dry process, Sep. 2017, Sep. 2017, Sep. 2017, The Physical Society of Japan
  • Kazue Kudo; Michiko Shimokawa, IUMRS-ICAM 2017, Simulation of Nonlinear buckling in Coating, Aug. 2017, Aug. 2017, Aug. 2017
  • Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, IUMRS-ICAM 2017, Breakup of a falling droplet in miscible viscous fluid, Aug. 2017, Aug. 2017, Aug. 2017
  • Michiko Shimokawa; Kazue Kudo, IUMRS-ICAM 2017, Emergence of wrinkles in double coating process, Aug. 2017, Aug. 2017, Aug. 2017
  • 下川倫子; 坂口英継, 日本物理学会誌, Deformation and Breakup of a Droplet Falling into a Viscous Fluid, 2017, 2017, 2017, 日本物理学会
  • 高見利也; 下川倫子; 小林泰三, 日本物理学会, 数値流体的アプローチによる二成分流体計算の精度検証, Sep. 2016, Sep. 2016, Sep. 2016
  • Shimokawa Michiko; Sakaguchi Hidetsugu, Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, Mode selection on breakup of a droplet falling in viscous fluid, Sep. 2016, Sep. 2016, Sep. 2016, The Physical Society of Japan,

    粘性流体中を沈降する液滴は沈降過程で複数個の液滴に自発的に分裂する現象が知られている。我々は液滴の分裂個数(以下、分裂モード)に着目し、密度や粘度変化に対する分裂モードの頻度確率分布を実験で調べた。液滴にかかる外力は重力のみとしたNS方程式の無次元化により粘性散逸と重力の比Gが導出されるため、Gで確率分布から得られる分裂モードの平均値を整理したところ、実験条件が異なるにもかかわらず、同様の傾向を持つ。以上のことより、分裂モードの決定において重力と粘性散逸の競合が重要な役割を果たすことが分かった。

  • Michiko Shimokawa; Toshiya Takami; Hidetsugu Sakaguchi, STATPHYS 26, Origin of Instability derived, Jul. 2016, Jul. 2016, Jul. 2016
  • Michiko Shimokawa; Hidetsugu Sakaguchi, Mini-symposium on cooperative phenomena in nonequilibrium systems, Breakup and deformation of a falling droplet in a miscible solution, 04 Mar. 2016, 04 Mar. 2016, 04 Mar. 2016
  • Michiko Shimokawa; Ryu Egashira, The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015(Pacifichem 2015), Navigation speed of a camphor boat on bubbly water, Dec. 2015, Dec. 2015, Dec. 2015
  • Toshiya Takami; Michiko Shimokawa, Dynamics days Europe (DDEU 2015), Temporal parallel approach to nonlinear problems with multiple time-scales, Sep. 2015, Sep. 2015, Sep. 2015
  • Michiko Shimokawa; Toshiya Takami, Dynamics days Europe (DDEU 2015), Deformation and breakup process of a droplet, Sep. 2015, Sep. 2015, Sep. 2015
  • Shimokawa M.; Suetsugu Y.; Hiroshige R.; Hirano T.; Sakaguchi H., Meeting Abstracts of the Physical Society of Japan, 21aPS-25 Pattern formation on a sand pile of ternary grains, Mar. 2015, Mar. 2015, Mar. 2015, The Physical Society of Japan (JPS)
  • 下川倫子; 高見利也, 日本物理学会, 粘性流体中を落下する滴の分裂と変形, Sep. 2014, Sep. 2014, Sep. 2014
  • Michiko Shimokawa; Toshiya Takami, International Conference on Statistical Physics (SigmaPhi 2014), Experimental study of fractal pattern observed in gravitational instability, Jul. 2014, Jul. 2014, Jul. 2014
  • 高見利也; 下川倫子; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, 身近な非線形現象からマルチスケール解析へ, Mar. 2014, Mar. 2014, Mar. 2014
  • 高見利也; 下川倫子, 日本物理学会, 逆DLA過程により形成されるパターンのフラクタル次元の変化, Sep. 2013, Sep. 2013, Sep. 2013
  • 下川倫子; 高見利也, 日本物理学会, 重力不安定性による表面パターンの粘度依存性, Sep. 2013, Sep. 2013, Sep. 2013
  • Toshiya Takami; Michiko Shimokawa; Hiroshi Fujisaki; Taizo Kobayashi, XXV IUPAP International Conference on Statistical Physics (Statphys25), Random Aggregation Models and Simulations for Coffee Fractals on Milk, Jul. 2013, Jul. 2013, Jul. 2013
  • Michiko Shimokawa; Toshiya Takami, XXV IUPAP International Conference on Statistical Physics (Statphys25), Transition between Fractal and Cell Patterns Derived from Vertical Convection, Jul. 2013, Jul. 2013, Jul. 2013
  • 高見利也; 下川倫子; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, コーヒーフラクタルのDLA的モデルによる再現と解析, Mar. 2013, Mar. 2013, Mar. 2013
  • 高見利也; 下川倫子; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, ミルク上のコーヒーパターン形成の粒子シミュレーション, Sep. 2012, Sep. 2012, Sep. 2012
  • 家串悠也; 下川倫子; 北畑裕之; 櫻井建成, 日本物理学会, ろうそくの炎にみられる間欠的な振動現象, Sep. 2012, Sep. 2012, Sep. 2012
  • 下川倫子; 北畑裕之; 櫻井建成, 日本物理学会, 重力不安定性の実験で観察されるセルパターン, Sep. 2012, Sep. 2012, Sep. 2012
  • Michiko Shimokawa; Hiroyuki Kitahata; Tatsunari Sakurai, Dynamics Days Europe 32 (DDEU32), Size distribution of cell pattern formed in experiment of gravitational instability, Sep. 2012, Sep. 2012, Sep. 2012
  • Toshiya Takami; Michiko Shimokawa; Hiroshi Fujisaki; Taizo Kobayashi, Dynamics Days Asia/Pacific 7 (DDAP 7), Particle Simulations to Create Coffee Patterns on Milk, Aug. 2012, Aug. 2012, Aug. 2012
  • 下川倫子; 高見利也; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, 粘性流体中を落下する滴の分離と変形, Mar. 2012, Mar. 2012, Mar. 2012
  • Michiko Shimokawa, International symposium on complex systems 2011-Perspectives on the legacy of Torahiko Terada-, Surface pattern formed in Rayleigh-Taylor instability, Dec. 2011, Dec. 2011, Dec. 2011
  • 高見利也; 下川倫子; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, 遅いダイナミクスにより生成される表面パターン, Sep. 2011, Sep. 2011, Sep. 2011
  • Toshiya Takami; Michiko Shimokawa; Hiroshi Fujisaki; Taizo Kobayashi, Dynamics Days Europe 31 (DDEU31), Coffee Patterns Generated by Slow Dynamics, Jul. 2011, Jul. 2011, Jul. 2011
  • 高見利也; 下川倫子; 藤崎弘士; 小林泰三, 日本物理学会, コーヒードロップレットの変形と分離のダイナミクス, Sep. 2010, Sep. 2010, Sep. 2010
  • 下川倫子, 日本物理学会, レイリーテーラー不安定性の条件下で観察される表面パターン, Sep. 2010, Sep. 2010, Sep. 2010
  • Toshiya Takami; Michiko Shimokawa; Hiroshi Fujisaki; Taizo Kobayashi, Dynamics Days Asia Pacific 6 (DDAP6), Deformation and Separation Dynamics of a Coffee Droplet in Milk, Jul. 2010, Jul. 2010, Jul. 2010
  • 下川倫子, 日本物理学会, 新しい消滅フラクタルの実験的研究, Sep. 2009, Sep. 2009, Sep. 2009
  • 下川倫子; 太田正之輔, 日本物理学会, コーヒー滴がつくる消滅フラクタル, Sep. 2008, Sep. 2008, Sep. 2008
  • 下川倫子; 太田正之輔, 日本物理学会, 二成分砂山の二重縞構造形成過程に見られる非対称分布, Sep. 2007, Sep. 2007, Sep. 2007
  • Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, The 23rd International Conference on Statistical Physics (STATPHYS23), Dual stratification of a Sand Pile formed by Trapped kink, 2007, 2007, 2007
  • Michiko Shimokawa; Shonosuke Ohta, Statics and dynamics of granular media and colloidal suspensions, Dual stratification of a Sand Pile formed by Trapped kink, 2007, 2007, 2007
  • 下川倫子; 西尾悠; 中原明生; 太田正之輔, 日本物理学会, 2成分砂山崩しの縞構造の形成, Mar. 2005, Mar. 2005, Mar. 2005
  • 下川倫子; 太田正之輔; 中原明生, 日本物理学会, 二成分砂山崩しで形成される縞周期の実験的研究, Sep. 2004, Sep. 2004, Sep. 2004
  • 下川倫子, 流れと澱みを語る会 2022, 液滴の分裂現象のダイナミクス, Public discourse, 31 Jan. 2022, 31 Jan. 2022, 31 Jan. 2022

Awards

  • Langmuir poster award, The 15th international conference on Advanced materials (IUMRS-ICAM 2017), Aug. 2017, Emergence of wrinkles in double coating process
  • ベストポスター賞, International Conference on Statistical Physics (SigmaPhi 2014), Jul. 2014, Experimental study of fractal pattern observed in gravitational instability
  • ベストポスター賞, 第6回自己組織化討論会, Jul. 2012, 重力不安定性の条件下で形成される表面パターン
  • 大気海洋環境システム学専攻賞, 九州大学大学院, Mar. 2006, 修士論文「二成分粉体の砂山における新しい縞構造」

Research Projects

  • 基盤研究(C), Apr. 2024, Mar. 2027, 24K06978, 樟脳船を用いたアクティブマターの集団ダイナミクスの解明, 下川 倫子, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 奈良女子大学, 4680000, 3600000, 1080000, kaken
  • Nov. 2023, Nov. 2024, 樟脳船を用いた実験による渋滞現象の解明, 下川倫子, 公益財団法人住友財団 基礎科学研究助成
  • Mar. 2023, Dec. 2024, エクスプロラシオン・フランス2024, 下川倫子, フランス大使館
  • Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 01 Apr. 2021, 31 Mar. 2024, 21K11789, A New Analytic Approach to Time-series of Collective Motion with Integrated Statistical and Mathematical Modeling Strategy, 高見 利也; 大城 英裕; 行天 啓二; 下川 倫子, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Oita University, 4160000, 3200000, 960000, 本研究は、時系列情報をもとにシステムのモデル化を行い、人の動きや自己駆動粒子を含む複雑な運動の分析手法を開発することが最終的な目的である。初年度の研究では、ビデオ映像の分析技術に関しては、映像時系列分析手法の検討と映像分類を実施した。集団運動による時系列の例である心電図に関しては、心筋の振動モデルを実装した。以下、これらに関してそれぞれ記述する。 ビデオ映像に関する実績では、人の動きをとらえたビデオを分析し、動きによって分類するシステムを試作した。空間方向2次元と時間の方向を合わせて三次元のデータを分析するには、広く画像の分析に使われる2次元の畳み込みに加えて、時間方向の畳み込みを導入する必要があるが、まずは時間方向を特別視しない均質な三次元畳み込み層を導入して、その性能について検証を実施した。また、類似の運動を記録した二つの時系列データ間で、時間遅れの存在を検出するために、既存の動的時間伸縮法(Dynamic Time-Warping, DTW)を応用したシステムを検討した。今後、動的モード分解(Dynamic Mode Decomposition, DMD)を利用した時系列分割のシステムと融合する形で、自己駆動粒子の実験映像から得た時系列データの分析に使用していく予定である。 心電図については、心電図を再現することのできる数理モデルの一つを実装し、今後の詳細な分析のためのデータを作成した。心電図は集団的に振動する心筋細胞の表面電位を体表面で記録したものであるが、この時系列データから心筋細胞の運動を再現することは解析的な手法では不可能であり、いわゆる逆問題を解く必要がある。そこで、この逆問題を深層学習を利用して解決することが可能かどうかを検討するためのデータ作成を目的としたものである。このデータを利用した逆問題の分析手法の確立は、次年度以降に実施する。, kaken
  • 基盤研究(C), Apr. 2018, Mar. 2024, 18K03572, 界面不安定性による多角形渦輪の形成メカニズム, 下川 倫子; 坂口 英継, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 福岡工業大学, 4420000, 3400000, 1020000, 本研究の目的は、渦輪の多角形への変形メカニズムの解明を通して粘性流体における非平衡界面の変形現象を理解することである。粘性流体中を沈降する液滴は 沈降過程で渦輪に変形した後、自発的にいくつかの液滴に分裂する。日常生活で使用する万年筆のインクとグラスに注いだ水を使えば、誰でも簡単に観察できる身近な現象であるが、液滴の形状や沈降速度が時間とともに変化する非定常な系であるため、そのダイナミクスが十分に理解されているとは言えない。そこで、我々は液滴と粘性流体の界面で生じる不安定化についての研究を通して、そのダイナミクスを理解することを考えた。昨年度は、沈降する渦輪の不安定化によるモード選択の揺らぎについて、実験と数値計算の両方からアプローチした。今年度は、粘性流体の水深を浅くした条件下で起こる水平方向の界面不安定性に焦点を当てた。実験で、液滴に含まれる界面活性剤の濃度と溶液の粘度を変化させ、実験を行い、二流体界面で不安定化が起こる領域を調べた。次に、二流体の界面張力差による液滴溶液の駆動、二流体界面で生じるコロイド凝集、二流体界面で凝集されたコロイドのはきよせを考慮した現象論的モデルを提案した。現象論的モデルから、二流体界面での安定性を調べたところ、実験と同様の傾向が得られた。以上のことより、上記3要素が水平方向の不安定化において重要であることが分かった。昨年度に実施した渦輪の不安定化のモード選択については、国際学会や国内の学会で発表し、海外の研究室のセミナーで講演した。また、本年度実施した水平方向の不安定化に関しては、国内の学会で発表し、現在、学術論文を投稿中である。, kaken
  • Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 01 Apr. 2018, 31 Mar. 2021, 18K11338, Construction of data-driven simulations through video analysis of self-propelled particle systems, Takami Toshiya, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Oita University, 4420000, 3400000, 1020000, Research was conducted for the purpose of modeling complex particle systems and constructing simulation. First, we analyzed the time series of the self-driven particle system and showed that the change point of complex motion can be detected by a method applying dynamic mode decomposition. Furthermore, time-series data was extracted based on the experimental images, a mathematical model for expressing this motion was estimated, and statistical analysis including causal analysis was performed. As a result, we successfully established the procedure from video to the mathematical model even for unknown motion., kaken
  • 2019, 2019, 公益財団法人日本科学協会・第2期 海外発表促進助成, 下川倫子
  • Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 01 Apr. 2015, 31 Mar. 2018, 15K04760, Construction and Validation of Multi-scale Simulations based on the Parallel-in-Time Method, Takami Toshiya; Toda Mikito; Takahashi Kin'ya; Fujisaki Hiroshi, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Oita University, 4940000, 3800000, 1140000, Parallel computations by the use of multi-scale descriptions for quantum systems, two-phase fluids, and sound/fluid complex systems have been executed. Through these studies, it was established that the space-time parallel method is effective to systems described by non-parabolic partial differential equations. On the other hand, it was also revealed that systems under ordinary differential equations are difficult to be parallelized by the parallel-in-time method. This is because convergence property is poor and an application area is narrow. In this study, we demonstrated the poor convergence in self-propelled particle systems when we parallelize them with the parallel-in-time method., url;kaken
  • Grant-in-Aid for Young Scientists (B), 01 Apr. 2015, 31 Mar. 2018, 15K17723, Experimental study of a deformation of a droplet, SHIMOKAWA MICHIKO, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Fukuoka Institute of Technology, 4160000, 3200000, 960000, When a droplet falls into a viscous solution, the droplet breaks up spontaneoustly in the falling process. It was reported that the droplet deformed to a vortex ring and the instability of the vortex ring leaded to the breakup of the droplet.The origin of the instability, however, had not been clarified. In order to know the origin of the vortex instability, we investigated wavelengths of the instability in experiments. The wavelengths agreed with the wavelengths of Rayleigh Taylor instability, obtained from a numerical simulation. Thus, we considered that Rayleigh Taylor instability played an important role for the instability of the vortex ring., url;kaken
  • Apr. 2015, Mar. 2016, Principal investigator, 滴変形の動的ダイナミクスに関する実験的研究, 私学振興事業, 学術研究振興資金(若手研究者奨励金)
  • Jan. 2012, May 2014, Principal investigator, 重力不安定により形成される表面パターンの実験的研究, 住友財団, 基礎科学助成
  • Grant-in-Aid for Scientific Research (C), 2011, 2013, 23540454, Establishment of Multiscale Analysis for Daily Nonlinear Phenomena and its Application, TAKAMI Toshiya; FUJISAKI Hiroshi; SHIMOKAWA Michiko; KOBAYASHI Taizo; TODA Mikito; TAKAHASHI Kin'ya, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Kyushu University, 4940000, 3800000, 1140000, We have experimentally studied daily nonlinear phenomena over the whole period of this research in order to simulate those phenomena on computer and to clarify the mechanism. In particular, we have found that the initial pattern formation of coffee fractals on milk is explained by viscous fingering. Since we have tried to analyze those phenomena 'as is', it is required to develop multiscale approach. In the field of the multiscale analysis, we showed efficiency of the multiscale method for time-direction, which leads to the next study on the multiscale analysis of nonlinear phenomena., url;kaken
  • Apr. 2009, Mar. 2010, Principal investigator, レイリーテーラー不安定性の中で見られる新しいフラクタル構造, 笹川科学研究助成
  • Grant-in-Aid for Research Activity Start-up, 2009, 2010, 21840054, Experimental study on granular phase transition, MICHIKO Shimokawa, Japan Society for the Promotion of Science, Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Research Activity Start-up, Setsunan University, 2028000, 1560000, 468000, When the external force is exceeded with one critical level, granular starts to move. From the view of the group motion of granular, this behavior is recognized as the granular phase transition. To understand the phase transition, the vibration experiments were conducted. The glass beads, which diameter is 0.1 mm, are poured into an inclined rectangular case, and are vibrated at the right angle to the slope of the case. In this experiment, granular climbs upward on the slope. In the process of the transport upward of the slope, surface patterns formed by grains are observed on the slope. According to the increasing of external force, the surface pattern changes; stripe pattern, cluster pattern, bubble pattern. And, vibration was added from both horizontal direction and vertical direction, which leads that the horizontal vibration is important to transport the granular upward of the slope. In addition, it was found that the interaction between granules is derived from the formation of surface patterns by the observation of high speed camera., url;kaken
  • 特別研究員奨励費, 2006, 2008, 06J09777, 粉体系の不可逆な偏析現象と非平衡定常状態における揺らぎの実験的研究, 下川 倫子, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費, 九州大学, 2400000, 2400000, 本年度は研究課題のキーワードにある「粉体の揺らぎ」に焦点を当て、実験を行った。粉体は粉、粒はもちろん、コロイド、磁性流体もその対象である。1、2年目は粉体の代表例であるガラスビーズ、砂糖を使った実験を行った。本年度は特殊な粉体であるコロイド溶液を用い、重力不安定な条件の下、発生する揺らぎが作る構造について調べた。その結果、コーヒーが牛乳界面に作る新しいフラクタルパターンを発見した。コロイド溶液として、身近にある密度の大きいコーヒーと密度の小さい牛乳を用いた。実験方法は、円形容器に牛乳を入れ、放置した後、静止した牛乳表面の中央に0.2mlのコーヒーの滴を静かに置くというものである。初期条件で軽い牛乳の上に重いコーヒーを載せているので、初期的に重力不安定な状態を作っている。そのため、牛乳とコーヒー滴の界面で揺らぎが発生する。実験から得られた主な結果は以下の2つである。 (1)コーヒー滴を牛乳界面に置くと、滴は表面に沿って拡がり、約70秒後、表面パターンが観察された。画像処理で画像を2値化し、密度相関関数法とボックスカウント法を用いてフラクタル解析を行った結果、べき乗則に従うフラクタルパターンと判明した。フラクタル次元はコーヒー密度に依存せず、表面パターンが消滅する約400秒後まで、一定値1.88±0.06を示した。磁性流体の滴を用いて同様の実験を行い、コーヒーのパターンと一致するフラクタル次元1.88±0.04を得た。 (2)コーヒーのフラクタルパターンは、密度の大きい表面のコーヒーが鉛直方向に沈み、埋めつくされた空間から面要素がぬけることで形成される。そのため、無限時間の極限でパターン面積は0に収束する。この消滅的性質は数学モデルのシェルピンスキーカーペットと共通している。このモデルの面積が指数関数的に減少することにヒントを得て、コーヒーパターンの輝度を測定し、パターン密度の時間変化を求めた。パターン密度は指数関数的に減少し、その時定数は70秒であり、前に述べたフラクタル解析が可能となる約70秒と一致した。, kaken


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