研究者総覧

狐崎 創KITSUNEZAKI Soキツネザキ ソウ

所属部署名研究院自然科学系物理学領域
職名教授
Last Updated :2022/10/06

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プロフィール情報

  • 狐崎, キツネザキ
  • 創, ソウ

学位

  • 修士(理学), 京都大学
  • 理学博士, 京都大学

研究キーワード

  • 微生物の集団運動
  • 破壊力学
  • 粉体の物理学
  • パターン形成
  • 非線形動力学
  • Collective Motion of Microorganisms.
  • Fracture Dynamics
  • Physics of Granular Matter
  • Pattern Formation
  • Nonlinear Dynamics

研究分野

  • 自然科学一般, 数理物理、物性基礎

経歴

  • 2010年, 2012年, :奈良女子大学大学院人間文化研究科准教授
  • 2010年, 2012年, :Associate prof., Graduate School of Human Culture, Nara Women's University
  • 2012年, -:奈良女子大学研究院自然科学系准教授
  • 2012年, -:Associate prof., Division of Natural Sciences, Faculty of Nara Women's University
  • 2007年, 2010年, :奈良女子大学大学院人間文化研究科助教
  • 2007年, 2010年, :Assistant prof., Graduate School of Human Culture, Nara Women's University
  • 2001年, 2007年, :奈良女子大学大学院人間文化研究科助手
  • 2001年, 2007年, :Assistant prof., Graduate School of Human Culture, Nara Women's University
  • 1997年, 2001年, :奈良女子大学理学部助手
  • 1997年, 2001年, :Assistant prof., Faculty of Science, Nara Women's University

学歴

  • 1997年, 京都大学, 理学研究科, 物理学第一, 日本国
  • 1997年, 京都大学, Graduate School, Division of Natural Science, Department of Physics
  • 1992年, 京都大学, 理学部, 日本国
  • 1992年, 京都大学, Faculty of Science

所属学協会

  • 計算理論地形研究会
  • 数理生物学会
  • 日本物理学会
  • Japanese Society for Mathematical Biology
  • Physical Society of Japan

Ⅱ.研究活動実績

論文

  • 査読あり, 英語, Philosophical Transactions of the Royal Society A, Royal Society, Mechanism of memory effect of paste which dominates desiccation crack patterns, Akio Nakahara; Tomoki Hiraoka; Rokuya Hayashi; Yousuke Matsuo; So Kitsunezaki, 2018年11月, 377, 20170395-1, 20170395-13, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF CHEMICAL ENGINEERING OF JAPAN, Stress Development Up To Crack Formation in Drying Paste, So Kitsunezaki; Yousuke Matsuo; Akio Nakahara, We investigate the development of stresses in a drying process of paste-like materials theoretically and experimentally. An invasion percolation model on a nonlinear elastic lattice can describe cracking processes resulting from drying contraction as well as dry processes in the bulk of the system and gives a non-dimensional parameter to determine the conditions at which cracking precedes drying. This model also predicts that horizontal tensions increase isotropically with drying. However, paste often exhibits anisotropic crack formation due to plasticity, as is known as the memory effect. We measured stresses in a drying process of calcium carbonate (CaCO3) paste and confirmed that anisotropy in residual stress increases with uniform drying until crack formation when shaking is applied to a paste layer for a short time initially., 2017年10月, 50, 10, 775, 779, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, EUROPEAN PHYSICAL JOURNAL E, Memory effect and anisotropy of particle arrangements in granular paste, So Kitsunezaki; Arina Sasaki; Akihiro Nishimoto; Tsuyoshi Mizuguchi; Yousuke Matsuo; Akio Nakahara, It is known that pastes of fine powder, for example those of clay, retain memory of shaking applied early in a drying process. This memory results in the appearance of anisotropic patterns of desiccation cracks after drying. In this work, we find a similar behavior in pastes consisting of large granular particles, specifically cornstarch and Lycopodium spores. Because of the large particle size, we were able to observe particle arrangements in Lycopodium paste with micro-focus X-ray computerized tomography (mu CT). We prepared pastes consisting of Lycopodium particles and water. Agar was added to the paste in order to allow for solidification during a drying process. In these samples, we found statistical anisotropy induced by shaking applied early in the drying process. This anisotropy possesses a feature that was predicted on the basis of results obtained in previous experimental and theoretical studies., 2017年10月, 40, 10, 88, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICAL REVIEW E, Effect of disorder on shrinkage-induced fragmentation of a thin brittle layer, Zoltan Halasz; Akio Nakahara; So Kitsunezaki; Ferenc Kun, We investigate the effect of the amount of disorder on the shrinkage-induced cracking of a thin brittle layer attached to a substrate. Based on a discrete element model we study how the dynamics of cracking and the size of fragments evolve when the amount of disorder is varied. In the model a thin layer is discretized on a random lattice of Voronoi polygons attached to a substrate. Two sources of disorder are considered: structural disorder captured by the local variation of the stiffness and strength disorder represented by the random strength of cohesive elements between polygons. Increasing the amount of strength disorder, our calculations reveal a transition from a cellular crack pattern, generated by the sequential branching and merging of cracks, to a disordered ensemble of cracks where the merging of randomly nucleated microcracks dominate. In the limit of low disorder, the statistics of fragment size is described by a log-normal distribution; however, in the limit of high disorder, a power-law distribution is obtained., 2017年09月, 96, 3, 033006, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, EPL, Shaking-induced stress anisotropy in the memory effect of paste, So Kitsunezaki; Akio Nakahara; Yousuke Matsuo, When paste of fine granular particles and water is shaken in one direction and then left undisturbed, memory of the direction of shaking is retained for a sufficiently long time to result in a directional crack pattern that appears after drying. Although it has been conjectured that anisotropy in residual stresses caused by plastic deformation is responsible for this memory effect, to this time, no evidence of such anisotropy has been found. We experimentally investigated the stress in drying paste by measuring the bending of elastic plates supporting the paste sample and found stress anisotropy developing in paste. Additional bending tests suggested that paste retains plasticity during the drying process and that plastic deformation is not always frozen in place after initial shaking. Copyright (C) EPLA, 2016, 2016年06月, 114, 6, 64002, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, Cracking condition of cohesionless porous materials in drying processes, So Kitsunezaki, The invasion of air into porous systems in drying processes is often localized in soft materials, such as colloidal suspensions and granular pastes, and it typically develops in the form of cracks before ordinary drying begins. To investigate such processes, we construct an invasion percolation model on a deformable lattice for cohesionless elastic systems, and with this model we derive the condition under which cracking occurs. A Griffith-like condition characterized by a dimensionless parameter is proposed, and its validity is checked numerically. This condition indicates that the ease with which cracking occurs increases as the particles composing the material become smaller, as the rigidity of the system increases and as the degree of heterogeneity characterizing the drying processes decreases. © 2013 American Physical Society., 2013年05月17日, 87, 5, 052805, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, ADVANCED POWDER TECHNOLOGY, Crack growth in drying paste, So Kitsunezaki, The main features of crack patterns in drying paste have been explained by assuming that the paste is an elastic material when cracking occurs. However, recent studies have revealed that the porous and rheological properties of the paste influence the fracture processes. Starting from a spring-network model for a thin layer of paste, the memory effect found by Nakahara and directional crack growth are reviewed. We measured crack speeds in a uniformly dried thin layer of paste and found that crack growth depended significantly on the drying rate. Such dependence suggests that crack growth competes with plastic relaxation in paste. (c) 2011 The Society of Powder Technology Japan. Published by Elsevier B.V. and The Society of Powder Technology Japan. All rights reserved., 2011年05月, 22, 3, 311, 318
  • 査読あり, 日本語, 地質学雑誌, The Geological Society of Japan, 乾燥亀裂における柱状構造, 西本明弘; 水口毅; 狐崎創, デンプン-水混合物の乾燥過程における3次元柱状構造亀裂について数値的に調べた.混合物を応力場と含水量場をもつ弾性多孔性物質と仮定し,二つの場の時間発展をそれぞれバネネットワークモデルと水ポテンシャルを用いた現象論的なモデルで記述した.数値計算の結果,表面から内部に向かって進行する乾燥フロントをもつ含水量分布,およびそのフロントと共に成長する亀裂の角柱構造を再現した.柱の太さの粒直径依存性,深さと共に角柱構造が拡大する過程を調べた.また,破壊点が多角形の辺に沿って伝播する非一様な破壊過程を見つけた.亀裂が含水量場に与える影響および柱状節理との対比について議論した., 2011年03月15日, 117, 3, 183, 191
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, Crack Growth and Plastic Relaxation in a Drying Paste Layer, So Kitsunezaki, Uniform drying causes a quasi-two-dimensional cellular crack pattern in a thin layer of paste. In our previous research, we found that such cracks are created in a capillary state, and that the growth speed is determined by the rate of increase in tension in the layer, rather than by the magnitude of the tension itself. In this paper, we present a theoretical investigation of the effects of increasing negative pore pressure and plastic deformation on crack growth using a modified spring network model. The analytical and numerical results indicate that the stress-rate dependence of crack speed could be caused by the competition between plastic relaxation and crack growth., 2010年12月, 79, 12, 124802, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, Crack Propagation Speed in the Drying Process of Paste, So Kitsunezaki, We investigated crack propagation in the drying process of a thin layer of calcium carbonate (CaCO3) paste experimentally. Cracks are induced by uniform desiccation from the top surface of it layer at the approximately same water content for various drying conditions. We found that the crack speed is it nonlinear increasing function of the drying rate at the cracking time although the tensile stresses arising in the bulk of paste do not depend practically on the drying rate. The crack speed does not depend significantly on the layer thickness and decreases in the cases in which glycerol is mixed to increase the viscosity of paste. These results suggest that dynamical crack growth occurs with viscoplastic relaxation in the vicinity of crack tips., 2009年06月, 78, 6, 064801, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICAL REVIEW E, Bioconvection and front formation of Paramecium tetraurelia, So Kitsunezaki; Rie Komori; Terue Harumoto, We have investigated the bioconvection of Paramecium tetraurelia in high-density suspensions made by centrifugal concentration. When a suspension is kept at rest in a Hele-Shaw cell, a crowded front of paramecia is formed in the vicinity of the bottom and it propagates gradually toward the water-air interface. Fluid convection occurs under this front, and it is driven persistently by the upward swimming of paramecia. The roll structures of the bioconvection become turbulent with an increase in the depth of the suspension; they also change rapidly as the density of paramecia increases. Our experimental results suggest that lack of oxygen in the suspension causes the active individual motions of paramecia to induce the formation of this front., 2007年10月, 76, 4, 046301, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICAL REVIEW E, Numerical study of drying process and columnar fracture process in granule-water mixtures, Akihiro Nishimoto; Tsuyoshi Mizuguchi; So Kitsunezaki, The formation of three-dimensional prismatic cracks in the drying process of starch-water mixtures is investigated numerically. We assume that the mixture is an elastic porous medium which possesses a stress field and a water content field. The evolution of both fields is represented by a spring network and a phenomenological model with the water potential, respectively. We find that the water content distribution has a propagating front which is not explained by a simple diffusion process. The prismatic structure of cracks driven by the water content field is observed. The depth dependence and the coarsening process of the columnar structure are also studied. The particle diameter dependence of the scale of the columns and the effect of the crack networks on the dynamics of the water content field are also discussed., 2007年07月, 76, 1, 016102, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICA D-NONLINEAR PHENOMENA, Spatio-temporal patterns of bacteria caused by collective motion, S Kitsunezaki, In incubation experiments on bacterial colonies of Proteus mirabilis, collective motion of bacteria is found to generate macroscopic turbulent patterns on the surface of agar media. We propose a mathematical model to describe the time evolution of the positional and directional distributions of motile bacteria in such systems, and investigate this model both numerically and analytically. It is shown that as the average density of bacteria increases, nonuniform swarming patterns emerge from a uniform stationary state. For a sufficient large density, we find that spiral patterns are caused by interactions between the local bacteria densities and the rotational mode of the collective motion. Unidirectional spiral patterns similar to those observed in experiments appear in the case in which the equilibrium directional distribution is asymmetric. (c) 2006 Elsevier B.V All rights reserved., 2006年04月, 216, 2, 294, 300, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICAL REVIEW E, Directional crack propagation of granular water systems, T Mizuguchi; A Nishimoto; S Kitsunezaki; Y Yamazaki; Aoki, I, Pattern dynamics of directional crack propagation phenomena observed in drying process of starch-water mixture is investigated. To visualize the three-dimensional structure of the drying-fracture process two kinds of experiments are performed, i.e., resin solidification planing method and real-time measurement of water content distribution with MR instruments. A cross section with polygonal structure is visualized in both experiments. The depth dependency of cell size is measured. The phenomenological model for water transportation is also discussed., 2005年05月, 71, 5, 056122, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, 原生動物学雑誌, 日本原生動物学会, How Paramecium cells die under a cover glass?, Takagi Yoshiomi; Kitsunezaki So; Ohkido Tae, 2005年, 38, 2, 153, 161
  • 査読あり, 英語, GRANULAR MATTER, Quasi-static deformation of a granular system with a regular arrangement of particles, S Kitsunezaki, In order to study the growth of heterogeneity in granular systems, we investigate the quasi-static deformation of monodisperse particle systems with regular initial arrangements. We construct a linearized model by limiting our consideration to infinitesimal deformations. Assuming Coulomb friction, we introduce new variables to express the slippage distances of particles in contact. The results of our numerical simulations show that heterogeneities appear through a fingering-like instability and develop into several microscopic shear zones. The equations in our model can be reduced to simpler equations in the limit of small tangential interactions using a perturbative analysis. In the long wavelength limit, the equations are analogous to models of Laplacian growth, such as the fuse problem. We investigate the instability of critical stress states and the competitive growth of microscopic shear zones., 2004年12月, 6, 4, 221, 228, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, Dynamic scaling of the growing rough surfaces, N Kobayashi; O Moriyama; S Kitsunezaki; Y Yamazaki; M Matsushita, We have numerically investigated the self-affinity of the bacterial colony model. In order to examine the growth exponent beta, we find a new approach to the dynamic scaling hypothesis for the growing rough surface. We have first investigated the self-affinity of the well-known Eden model to check the validity of the new approach. The obtained results of the exponents alpha congruent to 0.50 and beta congruent to 0.33 coincide with the wellknown values of the exponents of the Eden model. We have then applied it successfully to growing interfaces produced by the bacterial colony model. We have found that the self-affinity of the bacterial colony model is characterized as alpha congruent to 0.80 and beta congruent to 0.65., 2004年08月, 73, 8, 2112, 2116, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, Granular Matter, The Creation Process of Faults in Quasi-static Deformation, S. Kitsunezaki; A. Kurumatani, We investigated quasi-static deformation processes of granular systems both by experiments and numerical calculations. We simulated the deformation of a regular arrangement of particles using the discrete elements method and found that the initial deformation of the granular system causes the formation of microscopic shear zones through a fingering-like instability of the stress field. These microscopic shear zones propagate as their localized strain increases in magnitude and then evolves into macroscopic faults. The picture of a fingering-like instability is consistent with our experimental results concerning the creation sequence and spacing of faults appearing in a granular system contained in a V-shaped container., 2004年02月, 5, 4, 185, 192, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, GRANULAR MATTER, The creation process of faults in quasi-static deformation, S Kitsunezaki; A Kurumatani, We investigated quasi-static deformation processes of granular systems both by experiments and numerical calculations. We simulated the deformation of a regular arrangement of particles using the discrete elements method and found that the initial deformation of the granular system causes the formation of microscopic shear zones through a fingering-like instability of the stress field. These microscopic shear zones propagate as their localized strain increases in magnitude and then evolves into macroscopic faults. The picture of a fingering-like instability is consistent with our experimental results concerning the creation sequence and spacing of faults appearing in a granular system contained in a V-shaped container., 2004年02月, 5, 4, 185, 192, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICAL REVIEW E, Fracture patterns induced by desiccation in a thin layer, S Kitsunezaki, We study a theoretical model of mud cracks, that is, the fracture patterns resulting from the contraction with drying in a thin layer of a mixture of granules and water. In this model, we consider the slip on the bottom of this layer and the relaxation of the elastic field that represents deformation of the layer. Analysis of the one-dimensional model gives results for the crack size that are consistent with experiments. We propose an analytical method of estimation for the growth velocity of a simple straight crack to explain the very slow propagation observed in actual experiments. Numerical simulations reveal the dependence of qualitative nature of the formation of crack patterns on material properties. [S1063-651X(99)05412-4]., 1999年12月, 60, 6, 6449, 6464, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN, Interface dynamics for bacterial colony formation, S Kitsunezaki, We propose a differential-equation model with a nonlinear diffusion term for explaining pattern formation of bacterial colonies, and carry out its numerical simulations. Our model is reduced to an interface dynamics by means of a systematic perturbation method. This is similar to a model system for viscous fingering except that the field around an interface obeys a diffusion equation and that surface tension does not work on the interface. How the difference in morphology results depending on the condition is explained qualitatively., 1997年05月, 66, 5, 1544, 1550, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, PHYSICA D, Modeling for fingering patterns with an assembly of splitting elements, S Kitsunezaki, For the purpose of understanding fingering patterns, we propose a simple model system composed of splitting elements where we regard a tip of each finger as a basic dynamical unit. Numerical simulations of the model reproduce turbulent states, fractal- and tree-like structures and spatio-temporal intermittency which are all quite similar in behavior to real systems., 1997年04月, 102, 3-4, 262, 274, 研究論文(学術雑誌)
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 21pAK-7 記憶効果による応力異方性の検出(II), 狐崎 創; 中原 明生; 松尾 洋介, 2015年, 70, 2903, 2903
  • 査読あり, 英語, Physical Review E, X-ray computerized tomography observation of Lycopodium paste incorporating memory of shaking, So Kitsunezaki; Akihiro Nishimoto; Tsuyoshi Mizuguchi; Yousuke Matsuo; Akio Nakahara, 2022年04月21日, 105, 044902, 研究論文(学術雑誌)
  • 査読あり, 英語, Soft Matter, Evolution of anisotropic crack patterns in shrinking material layers, Roland Szatmári; Zoltán Halász; Akio Nakahara; So Kitsunezaki; Ferenc Kun, 2021年09月, 17, 10005, 10015, 研究論文(学術雑誌)
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 19pBS-9 乾燥破壊の記憶効果を示すペーストのX線CTによる粒子配列の観察, 狐崎 創; 西本 明弘; 松尾 洋介; 中原 明生; 水口 毅, 2016年, 71, 2838, 2838

MISC

  • 査読無し, その他, EPJ Web Conf.(Powders and Grains 2017 – 8th International Conference on Micromechanics on Granular Media), Erasure of memory in paste by irradiation of ultrasonic waves, A. Nakahara; R. Yoneyama; M. Ito; Y. Matsuo; S. Kitsunezaki, 2017年, 140, 12007
  • 査読無し, その他, 表面, ペーストの乾燥破壊とレオロジー, 狐崎 創, 2011年, 48, 11, 343, 354
  • 査読あり, 日本語, 日本物理学会誌, 一般社団法人日本物理学会, デンプン柱状節理, 西本明弘; 水口毅; 狐崎 創, 土などの粉と水の混合物が乾燥する際に生じる亀裂は,日常の身近にみられる現象ではあるが,依然としてその詳細はよく分かっていない.最近,デンプンと水の混合物の乾燥過程で発生する亀裂パターンと柱状節理がよく似ていることに注目が集まっている.柱状節理はその美しさから古くより多くの人の興味を引いてきたが,地球物理分野でのフィールドワークによる研究が主であった.乾燥亀裂を詳しく調べ,柱状節理との対比を考えることにより,両方の現象に対する理解の進展が期待できる., 2009年, 64, 10, 758, 762
  • 査読あり, その他, 粉体工学会誌, ペーストの乾燥による亀裂成長とパターン形成, 狐崎 創, 2009年, 46, 9, 664, 670
  • 査読無し, その他, 九州大学応用力学研究所研究集会報告集, 乾燥破壊での亀裂の伝播, 狐崎 創, 2008年, 19ME-S3
  • 査読無し, その他, 数理解析研究所講究録, ゾウリムシの生物対流実験, 狐崎 創, 2006年, 1472, 129, 138
  • 査読あり, 英語, PROGRESS OF THEORETICAL PHYSICS SUPPLEMENT, PROGRESS THEORETICAL PHYSICS PUBLICATION OFFICE, Spatio-temporal patterns in colonies of rod-shaped bacteria, S Kitsunezaki, In incubation experiments of bacterial colonies of Proteus Mirabilis, macroscopic spatiotemporal patterns, such as turbulent and unidirectional spiral patterns, appear in colonies. Considering only kinetic propeties of rod-shaped bacteria, we propose a phenomenological model for the directional and positional distributions. As the average density increases, homogeneous states bifurcate sub-critically into nonuniform states exhibiting localized collective motion, and spiral patterns appear for sufficiently large density. These patterns result from interactions between the local bacteria densities and the order parameter representing collective motion. Our model can be described by reduced equations using a perturbative method for large density. The unidirectionality of sprial rotation is also discussed., 2006年, 161, 161, 224, 227
  • 査読無し, その他, 数理解析研究所講究録, バクテリアの集団運動によって形成される時空間パターン, 狐崎 創, 2005年, 1413, 156
  • 査読無し, その他, 数理解析研究所講究録, 乾燥亀裂における含水量分布, 水口毅; 西本明宏; 狐崎 創; 山崎義弘; 青木伊知男, 2005年, 1413, 45
  • 査読無し, その他, 数理解析研究所講究録, Dynamic Scaling of the Growing Rough Surfaces, 小林奈央樹; 齋藤和亮; 小澤達哉; 森山修; 狐崎 創; 山崎義弘; 松下貢, 2005年, 1413, 211
  • 査読無し, 日本語, 物性研究, 粗い界面成長に対するダイナミックスケーリング, 小林奈央樹; 小澤達哉; 齋藤和亮; 森山修; 狐崎創; 山崎義弘; 松下貢, 2004年, 83, 373, 374
  • 査読無し, その他, ``Slow Dynamics in Complex Systems'', edited by M.Tokuyama, American Institute of Physics, Initial Deformation Process in Granular Matter, KITSUNEZAKI So, 2004年, 154, 5
  • 査読無し, 英語, POWDERS AND GRAINS 2001, A A BALKEMA PUBLISHERS, Directional crack propagation in drying process of wet granules, T Mizuguchi; A Nishimoto; S Kitsunezaki; Y Yamazaki; Aoki, I, Pattern formation phenomena of crack observed in drying process of wet granular materials are investigated. With some combination of granular material and liquid, nonuniform shrinkage induced by drying process causes crack formation of bulk sample in several ways. Especially, directional crack propagation and columnar structure formation are observed in the experiments. Measurement of water content distribution during drying process shows an existence of front at which crack tips locate., 2001年, 55, 58
  • 査読無し, 英語, POWDERS AND GRAINS 2001, A A BALKEMA PUBLISHERS, Stripe patterns induced by slow deformation of a container, S Kitsunezaki; A Kurumatani, We report experimental results for a system in which stripe patterns appear on the surface of granular matter. These stripes are induced by the slow deformation of the container. We find that as the average size of granular particles becomes larger, stripes become less pronounced, while the spacing between them remains roughly constant. We find that beneath these stripes, faults appear which are aligned parallel to one another., 2001年, 309, 312
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 9aAY-9 記憶効果による応力異方性の検出(9aAY 粉体・交通流,領域11(物性基礎論・統計力学・流体物理・応用数学・社会経済物理)), 狐崎 創; 中原 明生; 松尾 洋介, 2014年08月22日, 69, 2, 160, 160
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 30aPS-67 澱粉ペーストの揺れの記憶(30aPS 領域11ポスターセッション,領域11(物性基礎論・統計力学・流体物理・応用数学・社会経済物理)), 佐々木 ありな; 中原 明生; 松尾 洋介; 狐崎 創, 2014年03月05日, 69, 1, 374, 374
  • その他, J. Soc. Power Technol. Jpn, Crack growth and pattern formation induced by desiccation in paste, KITSUNEZAKI S., 2009年, 49, 664, 670
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 30aPS-80 成長する弾性ひもの形の変化(30aPS 領域11ポスターセッション,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)), 石川 絵梨; 狐崎 創, 2009年03月03日, 64, 1, 339, 339
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 21aEC-11 ペーストの乾燥破壊における破断面パターン(21aEC 領域12,領域11合同(ガラスとその関連系II),領域12(ソフトマター物理,化学物理,生物物理)), 青木 美智子; 狐崎 創, 2010年03月01日, 65, 1, 380, 380
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 28aTF-7 弾性変形を伴うペーストの乾燥過程について(28aTF 粉体・交通流,領域11(統計力学,物性基礎論,応用数学,力学,流体物理)), 伊藤 華子; 狐崎 創, 2011年03月03日, 66, 1, 347, 347
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 24pZB-7 境界の準静的変形に伴う粉体のパターン形成, 車谷 明美; 狐崎 創, 2000年03月10日, 55, 1, 235, 235
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 28a-PS-36 2次元的な乾燥破壊のパターン形成, 狐崎 創, 1998年09月05日, 53, 2, 792, 792
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 26p-G-13 乾燥亀裂のパターン形成II, 西本 明弘; 狐崎 創; 山崎 義弘; 水口 毅, 1998年09月05日, 53, 2, 760, 760
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 27aWD-5 粗い界面成長に対するダイナミックスケーリング(生物系)(領域11), 小林 奈央樹; 森山 修; 狐崎 創; 山崎 義弘; 松下 貢, 2004年03月03日, 59, 1, 262, 262
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集, 一般社団法人日本物理学会, 5p-YD-13 乾燥亀裂のパターン形成, 西本 明弘; 狐崎 創; 山崎 義弘; 水口 毅, 1997年09月16日, 52, 2, 731, 731
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集. 年会, 一般社団法人日本物理学会, 28a-C-5 バクテリアコロニーのパターン形成, 狐崎 創, 1994年03月16日, 49, 3, 495, 495
  • 日本語, 日本物理学会講演概要集. 秋の分科会, 一般社団法人日本物理学会, 1D fingering model : 分裂する要素のつくるパターン, 狐崎 創, 1995年09月12日, 1995, 3, 580, 580

書籍等出版物

  • Desiccation Cracks and their Patterns: Formation and Modelling in Science and Nature, Wiley, 2015年, その他, 査読無し, その他, 9783527412136

講演・口頭発表等

  • S. Kitsunezaki; A.Sasaki; A.Nishimoto; Y.Matsuo; A. Nakahara; T.Mizuguchi, UK-JSPS joint research seminar(Nottingham Trent Univ., UK), Anisotropy of Particle Arrangements in Granular Paste with Memory of Shaking, 2018年08月31日, 英語
  • 日本物理学会, 流体の侵入でできる固化界面の運動について, 2018年, その他
  • HAS-JSPS Fukui workshop, Dynamics of a solidification interface made by fluid invasion, 2018年, その他
  • ジャムドマターの非ガウスゆらぎとレオロジー, Anisotropy of Particle Arrangements in Granular Paste with Memory of Shaking, 2017年, その他
  • Nara Workshop on Nonlinear Dynamics under HAS-JSPS Joint Research Project, Development of stress anisotropy in the memory effect of paste, 2016年, その他
  • 日本物理学会, 乾燥破壊の記憶効果を示すペーストのX線CTによる粒子配列の観察, 2016年, その他
  • 7th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena, X-ray CT observation of the particle arrangement in paste exhibiting the memory effect of shaking, 2016年, その他
  • 31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics(CMG2016), Stress Anisotropy Induced by the Memory Effect of Drying Paste, 2016年, その他
  • 20th International Drying Symposium(IDS2016), Stress Development up to Crack Formation in Drying Paste, 2016年, その他
  • 第3回同志社大学生命物理科学研究室 夏季研究会, ペーストの破壊と亀裂のパターン, 2016年, その他
  • 鳥取非線形研究会2016, Granular paste の記憶効果と粒子配置の異方性, 2016年, その他
  • Nara Workshop on Nonlinear Dynamics 2016 Dec. under HAS-JSPS Joint Research Project, The memory effect and the particle arrangement in granular paste, 2016年, その他
  • Nara Workshop on Nonlinear Dynamics under HAS-JSPS Joint Research Project, Development of stress anisotropy in the memory effect of paste, 2016年, その他
  • 7th Hungary-Japan Bilateral Workshop on Statistical Physics of Breakdown Phenomena, X-ray CT observation of the particle arrangement in paste exhibiting the memory effect of shaking, 2016年, その他
  • 31st IUGG Conference on Mathematical Geophysics(CMG2016), Stress Anisotropy Induced by the Memory Effect of Drying Paste, 2016年, その他
  • 20th International Drying Symposium(IDS2016), Stress Development up to Crack Formation in Drying Paste, 2016年, その他
  • Nara Workshop on Nonlinear Dynamics 2016 Dec. under HAS-JSPS Joint Research Project, The memory effect and the particle arrangement in granular paste, 2016年, その他
  • 日本物理学会, 記憶効果による応力異方性の検出(II), 2015年, その他
  • 早稲田大学山崎研究室セミナー, ペーストの乾燥破壊 --特に揺れの記憶での応力異方性について--, 2015年, その他
  • 科研費プロジェクト「"ラグランジュ描像でのテンソル的統計量を軸とする塑性流動と乱流の理論の共同展開" 」主催セミナー, ペーストの乾燥破壊・揺れの記憶での応力異方性について, 2015年, その他
  • 第5回ソフトマター研究会, 乾燥前の揺れによって生じるペーストの乾燥中の応力異方性の発達, 2015年, その他
  • Spatiotemporal Pattern Formation in Biological and Active Matters, Dynamics of a growing elastic string, 2014年, その他
  • 日本物理学会, 澱粉ペーストの乾燥破壊における亀裂成長, 2014年, その他
  • 日本物理学会, 澱粉ペーストの揺れの記憶, 2014年, その他
  • 日本物理学会, 記憶効果による応力異方性の検出, 2014年, その他
  • Spatiotemporal Pattern Formation in Biological and Active Matters, Dynamics of a growing elastic string, 2014年, その他
  • Mini-workshop at Shantiniketan, Cracking condition of paste-like materials in drying processes, 2013年, その他
  • The international symposium "Self-organization and emergent dynamics in active soft matter", Drying crack in cohesionless porous materials, 2013年, その他
  • 日本物理学会, ペーストの乾燥過程での破壊条件, 2013年, その他
  • Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization,Seminar dynamics of complex fluids, Drying and cracking of paste-like materials, 2013年, その他
  • Droplet 2013, 1st Int. Workshop on Wetting and evaporation: droplets of pure and complex fluids, Fracture condition of drying paste, 2013年, その他
  • 5th Hungary­ Japan Bilateral Workshop, Drying and fracture of cohesionless porous systems, 2013年, その他
  • 日本物理学会, 澱粉ペーストの Type I 亀裂, 2013年, その他
  • 鳥取非線形研究会2013, 澱粉ペーストの揺れの記憶, 2013年, その他
  • 鳥取非線形研究会2013, 乾燥破壊における澱粉ペーストの亀裂速度, 2013年, その他
  • Mini-workshop at Shantiniketan, Cracking condition of paste-like materials in drying processes, 2013年, その他
  • The international symposium "Self-organization and emergent dynamics in active soft matter", Drying crack in cohesionless porous materials, 2013年, その他
  • Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization,Seminar dynamics of complex fluids, Drying and cracking of paste-like materials, 2013年, その他
  • Droplet 2013, 1st Int. Workshop on Wetting and evaporation: droplets of pure and complex fluids, Fracture condition of drying paste, 2013年, その他
  • 5th Hungary­ Japan Bilateral Workshop, Drying and fracture of cohesionless porous systems, 2013年, その他
  • 塗布・乾燥セミナー, ペーストの乾燥による亀裂形成のメカニズム, 2012年, その他
  • Nonlinearity workshop in Tottori 2012, Crack condition in a drying process, 2012年, その他
  • 数学・物理学・情報科学の研究交流シンポジウム, 成長するひもの形の時間発展, 2012年, その他
  • Nonlinearity workshop in Tottori 2012, Crack condition in a drying process, 2012年, その他
  • 日大塑性研究会, ペーストの亀裂速度実験・続報, 2011年, その他
  • 狐崎創; 西本明弘; 中原明生; 松尾洋介; 水口毅, 日本物理学会第76年次大会, 揺れの記憶を持つ石松子ペーストのμX-CT観察(II) ~異方的構造の解析~, 2021年03月14日, 日本語
  • 狐崎創, Nonliner Science Seminar, 東大非線形物理学研究室, 成長する紐や膜の形〜縮約が役立ちそうな2題〜, 2020年09月23日, 日本語
  • 狐崎創; 西本明弘; 河原敏男; 中原明生; 松尾洋介; 水口毅, 日本物理学会第75年次大会, 揺れの記憶を持つ石松子ペーストのμX-CT観察, 2020年03月16日, 日本語
  • So Kitsunezaki; Rena Ojiri, Fracture and Geomorphology: Osaka workshop for nonequilibrium physics(Osaka Univ.), Response of a plasmodium of true slime mold to centrifugal force, 2019年09月18日, 英語
  • 狐崎創; 尾尻礼菜, 日本数理生物学会大会2019(東京工業大学大岡山キャンパス), 真性粘菌変形体の遠心力に対する応答について, 2019年09月16日, 日本語
  • So Kitsunezaki; Chika Yamanaka, Research Seminar: Royal Society/JSPS collaboration project, (Nottingham Trent Univ., UK), Dynamics of a solidification front made by invasion of fluid with a different temperature, 2019年08月30日, 英語
  • 狐崎創; 尾尻礼菜, 第15回京都算楽会(奈良女子大学、C141), 真性粘菌変形体の遠心力に対する応答について, 2019年05月11日, 日本語
  • 狐崎創, 九州大学 本庄・坂口研セミナー, ペーストの乾燥破壊, 2018年11月21日, その他
  • So Kitsunezaki, The 9th International Conference on Multiscale Materials Modeling(Osaka International Convention Center,Osaka), Dynamics of a solidification front made by invasion of fluid with a different temperature, 2018年10月31日, 英語

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 基盤研究(C), 2020年04月01日, 2024年03月31日, 20K03886, ペーストのメモリー効果における記憶保持能力の多様性, 中原 明生; 狐崎 創, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 日本大学, 4290000, 3300000, 990000, rm:published_papers
  • 基盤研究(C), 2018年04月01日, 2022年03月31日, 18K03560, ペーストの破壊: 記憶を司る微視的構造と塑性変形の役割, 狐崎 創; 大信田 丈志; 中原 明生, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4420000, 3400000, 1020000, 乾燥破壊において記憶効果を示すペーストでは、揺れや磁場などの外部摂動によって生じた内部の粒子の異方的な構造が、乾燥後にできる亀裂の方向を支配してる。本研究では内部構造と破壊特性との関係を解明するため、初年度から大型放射光施設SPring-8に利用申請を行い、マイクロX線CT(μCT)による粒子配列の3次元測定を行ってきている。本年度は2回目の利用申請が採択されたため、当初計画していたデータ全てを一通り無事に得ることができた。 μCT測定は、揺れの記憶を示す石松子と寒天を含む塩化セシウム水溶液のペーストのサンプルを主に研究代表者が作成し、磁場の記憶を持つ磁性粒子のペーストのサンプルを研究分担者の中原が作成して、SPring-8に持ち込んで行った。他の研究メンバーの協力の下、初年度に確立した測定方法と測定条件を使って、初年度の測定では十分なデータが得られなかった条件を中心に多数のサンプルを測定した。購入した画像解析用のパソコンなどを用いて、得られたデータの解析を行った結果、現在までに、石松子ペーストでは粒子の隙間構造に着目すると、揺れに垂直な方向に明瞭な異方性が確認できることがわかり、成長中の亀裂を含むμCT像も初めて得ることができた。また、磁性ペーストでも磁場の方向と個々の磁性粒子の異方性に関係があることがわかった。これらの成果については物理学会において報告済みであるが、今後さらに解析を進めて、論文にまとめる予定である。また別途行っている二国間共同研究(代表:中原)でL.Goehring氏(ノッティンガム大学、UK)らと相互に交流する機会があり、関連した研究成果を発表するとともに本研究の成果についても共有し議論を行った。, rm:published_papers
  • 基盤研究(C), 2016年04月01日, 2019年03月31日, 16K05485, ペーストの記憶の外的擾乱に対する非線形応答を用いた破壊と材料物性の制御, 中原 明生; 狐崎 創; 松尾 洋介, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 日本大学, 4810000, 3700000, 1110000, 塑性流体である高濃度固液混合ペーストが揺れや流れや磁場の方向を記憶し、その記憶に従って壊れやすい方向が決まる現象のメカニズム解明を試みた。記憶の刷り込みと書き換えの実験を系統的に行い、数理モデルのシミュレーションを行った。その結果、揺れの記憶は揺れによってペースト内に異方性を持った残留張力が発生することで、流れの記憶は引力によって構成されたコロイド粒子のネットワークが流れの方向に平行に引き伸ばされることで、磁場の記憶は磁性コロイド粒子が磁場下で配向や配列してその向きが磁場の方向に揃うことで形成されることが分かった。逆にペーストに超音波を照射することで記憶を消去し壊れにくくする結果も得られた。, url
  • 基盤研究(C), 2015年04月01日, 2018年03月31日, 15K05213, ラグランジュ描像でのテンソル的統計量を軸とする塑性流動と乱流の理論の共同展開, 大信田 丈志; 後藤 晋; 松本 剛; 大槻 道夫; 狐崎 創, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 鳥取大学, 3250000, 2500000, 750000, 食品や化粧品のような非結晶物質の固体化と流動化の機構に関する理論的な基礎研究として、コロイド系(多数の微小な粒子が水中に分散した系)における粒子の集団運動の様子を理論的に調べた。乱流理論の手法をコロイド系に応用することにより、内発的な運動と外発的な運動の関係に関して矛盾を起こさず、また粒子の運動の方向性を考慮できる理論的な枠組みを構築した。これにより、粒子がおこなう渦状の運動を理論的に再現することに成功した。, url
  • 基盤研究(C), 2014年04月01日, 2017年03月31日, 26400395, wet granular の破壊特性を決める内部構造の解明, 狐崎 創; 水口 毅; 大槻 道夫; 西本 明弘; 中原 明生; 大信田 丈志; 松尾 洋介, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 4810000, 3700000, 1110000, 固体微粒子と液体の混合物のペーストは水平加振した後に静置して乾燥すると加振方向に垂直な方向に乾燥亀裂が現れる。本研究ではこのような「揺れの記憶」を持つペーストを調べ、板バネを用いた応力測定法を開発し、炭酸カルシウムペーストで乾燥前に応力異方性が発達することを見つけた。さらに、澱粉ペーストや石松子のペーストといったサイズの大きな粉体のペーストで記憶効果を確認し、石松子のミクロな粒子配列にもマクロな異方性と整合する統計的異方性が生じていることをマイクロフォーカスX線CTを用いて確認した。これらは、亀裂形成以前に存在している異方的な構造を初めて確認した成果であり、記憶効果の解明に繋がる結果である。, url
  • 基盤研究(C), 2012年04月01日, 2015年03月31日, 24540404, 統計力学と流体力学のコラボレーションによる塑性流動と乱流の新理論の展開, 大信田 丈志; 中原 明生; 後藤 晋; 松本 剛; 大槻 道夫; 狐崎 創, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 鳥取大学, 5070000, 3900000, 1170000, 塑性流動の微視的理論に将来的な基礎付けを与えるべく、Lagrange相関すなわちラベル変数の方法を流体乱流から濃密コロイド系の統計理論に持ち込むというアイディアを検証し発展させた。このアイディアが有用である証拠として1次元コロイド系の一列縦隊拡散における時空4点相関を解析的に計算し、さらにラベル変数の方法は2次元系にも拡張可能であることを示した。, url
  • 基盤研究(B), 2010年04月01日, 2015年03月31日, 22340112, 塑性流体のレオロジーを用いた破壊の制御, 中原 明生; 狐崎 創; 大槻 道夫; 大信田 丈志; 松尾 洋介; 中山 寛士, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 日本大学, 20020000, 15400000, 4620000, 高濃度固液混合材料(ペースト)は揺れや流れなどの力学的な外場を記憶し、その記憶は乾燥時に現れる亀裂の進行方向に影響を与える。ペーストの記憶効果のメカニズムを解明し、破壊の制御への応用を目指したところ、流れの記憶の形成のためには粒子間の相互作用が主に引力である必要があることが分かった。力学的な外場だけでなく、磁性ペーストは磁場を記憶し、磁場の記憶も亀裂の進行方向に影響を与えることも分かった。ペーストに鉛直振動を加えることで揺れを局在化させ、亀裂の発生位置も制御できるようになった。外場を記憶したペーストに超音波を照射して記憶を消去し、材料物性として均質で破壊しにくい状態にすることにも成功した。, url
  • 基盤研究(C), 2011年, 2013年, 23540452, ペーストと破壊の相互作用, 狐崎 創; 中原 明生; 大信田 丈志; 大槻 道夫; 水口 毅, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 基盤研究(C), 奈良女子大学, 5590000, 4300000, 1290000, 固体微粒子と液体からなる懸濁液の多くは乾燥とともに降伏応力が生じて塑性流体となり、その後に塑性限界付近で亀裂を生じる。亀裂成長への塑性の影響、記憶効果で生じる異方性、乾燥によって破壊が生じる条件、を解明する目的で研究を行った。理論的には、乾燥と破壊を非線形弾性格子上のインベージョンパーコレーションとして統一的に扱う数理モデルを提案し破壊が生じる条件を示した。また実験では圧縮試験を行うとともに、典型的なシェアシックニング流体である澱粉ペーストにも記憶効果があることを見い出した。またそれを利用して、澱粉ペーストに炭酸カルシウムペーストとは定性的に異なる亀裂速度の層厚依存性があることを確かめた。, url
  • 若手研究(B), 2007年, 2010年, 19740240, 非常に遅い変形過程における粉体のレオロジー, 狐崎 創, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 奈良女子大学, 3760000, 3100000, 660000, 粉体のペーストの乾燥破壊において応力と亀裂成長速度の測定を行い、亀裂成長が動的破壊の特徴を示し乾燥速度依存性があることを見つけた。間隙水圧と塑性変形を考慮した数理モデルの解析により亀裂成長と塑性緩和が競合して乾燥速度依存性が生じている可能性を示した。また澱粉ペーストの柱状節理状亀裂に関する研究をまとめるとともに、乾燥過程と破壊の微視的相互作用を調べるインベージョンパーコレーションモデルを提案した。, url;url
  • 若手研究(B), 2002年, 2004年, 14740234, 粉体変形過程の力学, 狐崎 創, 日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究(B), 奈良女子大学, 3100000, 3100000, 粉体の準静的な変形過程で生じる断層と破壊の力学を非線形動力学の視点から研究した。 昨年度までに乾燥粉体での変形実験、数値計算、微小変形過程での理論解析を行い、断層の初期成長過程で誘電破壊と類似の競合現象が現れること示したが、今年度はその研究を進めると共にこれまでの成果を発表した。論文は研究発表欄にまとめた通りであるが、この他に、国際会議STATPHYS22及びそのサテライトミーティングに参加し研究発表を行った。 これに加えて、本年度は粉体間に水分が介在することで凝集力が働く場合の破壊現象について実験及び理論的な研究を2つ行った。第1は、大阪府大の水口氏らとともに以前から共同で行っている三次元的な乾燥破壊で現れる柱状節理構造に関する研究である。実験結果を中心に論文が出版される予定であるが、この現象は亀裂自身が水分を蒸発させて収縮をコントロールしながら成長するself-driven crackである可能性が高い。数理モデルを作るために粉体内の水分の時間発展方程式と、亀裂の進展条件を議論し、理論的考察を行った。第2は、準二次元的な乾燥破壊での亀裂の進展速度の実験的研究である。粉体の乾燥破壊では、通常の固体ではあり得ないような非常に遅い速度の亀裂成長が観察されており、粉体に特有な強いエネルギー散逸が亀裂の進展速度にどう反映するかは興味深い課題である。まだ予備的な研究であるが、温度湿度をモニターしながらの速度測定を学生と共に行い、亀裂速度の厚さ依存性などについて精度は不十分ながらも新しい結果を得た。これに関しては、条件の制御が難しいため交付期間終了後も引き続き研究を継続し、より本格的な実験に発展させる予定である。

Ⅲ.社会連携活動実績

1.公的団体の委員等(審議会、国家試験委員、他大学評価委員,科研費審査委員等)

  • Dynamics Days Asia Pacific 5, local Committe, local Committe, 2008年02月, 2008年09月, Dynamics Days Asia Pacific 5, local Committe, 学協会
  • 2008年02月, 2008年09月, 学協会
  • 国際会議OCNN 2004 実行委員会, 実行委員, 2004年04月, 2006年03月, 国際会議OCNN 2004 実行委員会, 学協会
  • 日本物理学会, 領域11世話人, 2003年11月, 2004年10月, 日本物理学会, 学協会


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