異常拡散（Anomalous diffusion）は、核融合・プラズマ物理学の現象。プラズマ中の乱流によって引き起こされる輸送現象で、古典・新古典理論の予測を超える粒子や熱の拡散を指す。トカマクなどの磁場閉じ込め装置で観測され、捕捉イオン不安定性やドリフト波などの揺動によって駆動される。異常拡散係数は実験データから評価され、閉じ込め性能やベータ限界を左右する。この用語集が追う論文のうち、タイトルにこの主題が現れるものは99本ある。比重が最も大きかったのは1980–1984年で、その期間の論文の0.75%を占めた。直近の2025–2029年では0.04%。
推移
研究の変遷
1970–198415本 · 0.61%
トカマク閉じ込めと異常拡散
この時代の論文は、トーラス型核融合装置であるトカマクにおける異常拡散機構を扱い、アルファ粒子や捕捉イオンモード、スクレイプオフ層との関連が議論されている。Plasma turbulenceやDrift wavesといった揺動・乱流概念とともに、輸送ベータ限界やスケーリング則の研究が中心である。
同時に語られた主題プラズマ乱流、アルファ粒子、スクレイプオフ層、プラズマ流、磁化プラズマ、イオン加熱
この時代の論文から
- Anomalous diffusion and transport beta limits in dense tokamak plasmasNuclear Fusion 1979
- Anomalous diffusion of alpha particles in the non-linear trapped-ion regimeNuclear Fusion 1976
- Scaling law for trapped-ion anomalous diffusion in tokamaks with shearNuclear Fusion 1979
- Transonic plasma flow instabilities in tokamak scrape-off layers: a cause of anomalous diffusion?Nuclear Fusion 1982
1985–199410本 · 0.18%
量子系・ポリマー系への対象拡大
この時期の論文は、プラズマよりもむしろ減衰量子粒子、導電性ポリマー、生きたポリマーなどの非プラズマ系における異常拡散を扱っており、Lévy flightやフラクタル軌跡の概念が登場する。2次元乱流中のカオス粒子運動を扱う論文も見られるが、全体として核融合装置との直接的な結びつきは後退している。
この時代の論文から
- Localization and anomalous diffusion of a damped quantum particlePHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
- Localization and Anomalous Diffusion of a Damped Quantum ParticlePHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
- Evidence for Anomalous Diffusion in a Conducting PolymerPHYSICAL REVIEW LETTERS 1987
- Fractal trajectories and anomalous diffusion for chaotic particle motions in 2D turbulencePHYSICAL REVIEW LETTERS 1990
1995–200421本 · 0.21%
磁力線ランダムウォークとプラズマ乱流モデル
異常拡散は再びプラズマ乱流と結びつき、3次元乱流中の磁力線のLévyランダムウォークや剪断磁場配位における強い異常拡散が論じられた。プラズマ乱流モデル中の粒子トレーサーや液体表面、磁気活性プラズマ中の波による拡散も対象となり、dusty plasmaという周辺話題も登場する。
同時に語られた主題プラズマ乱流、不純物、フォッカー・プランク、ダストプラズマ
この時代の論文から
- Anomalous diffusion in magnetoactive plasma in the presence of a lower-and upper-hybrid pump wavePlasma Physics and Controlled Fusion 2000
- Anomalous diffusion and Lévy random walk of magnetic field lines in three dimensional turbulencePhysics of Plasmas 1995
- Strongly anomalous diffusion in sheared magnetic configurationsPhysics of Plasmas 1996
- Anomalous diffusion and exit time distribution of particle tracers in plasma turbulence modelPhysics of Plasmas 2001
2005–201430本 · 0.19%
実験とシミュレーションの橋渡しと周辺プラズマ過程
この時代は、高エネルギー粒子の異常拡散について実験とシミュレーションを結びつける研究、周辺プラズマ乱流における不純物のピンチとクラスタリング、速度空間での異常拡散が扱われた。Lower hybrid波による捕捉電子モードの不安定化と異常拡散への影響も論じられ、トカマク装置での具体的な機構解明が進んだ。
同時に語られた主題捕捉電子、自己拡散、低域混成波、不純物、フォッカー・プランク、高エネルギー粒子
この時代の論文から
- Anomalous diffusion of energetic particles: connecting experiment and simulationsNuclear Fusion 2012
- Anomalous diffusion, clustering, and pinch of impurities in plasma edge turbulencePhysics of Plasmas 2005
- On anomalous diffusion in a plasma in velocity spacePhysics of Plasmas 2010
- Lower hybrid destabilization of trapped electron modes in tokamak and its consequences for anomalous diffusionPhysics of Plasmas 2010
2015–202623本 · 0.09%
複雑プラズマと非プラズマ系の多様な異常拡散
複雑プラズマ中の磁化ウェイク駆動異常拡散をはじめ、Shear Alfvén wavesやLandau dampingと関連づけた研究が見られる一方で、ポリマーマイクロスフィア、多体局在転移、フラクタルグロビュール、振動する粒状媒体といった非プラズマ系の論文が大半を占める。プラズマ中の異常拡散はdusty plasmaを中心に細々と続いている。
同時に語られた主題ダストプラズマ、シア・アルフヴェン波、ランダウ減衰
この時代の論文から
- Magnetized wake driven anomalous diffusion in complex plasmaPhysics of Plasmas 2021
- Optical Tracking of Anomalous Diffusion Kinetics in Polymer MicrospheresPHYSICAL REVIEW LETTERS 2015
- Anomalous Diffusion and Griffiths Effects Near the Many-Body Localization TransitionPHYSICAL REVIEW LETTERS 2015
- Anomalous Diffusion in Fractal GlobulesPHYSICAL REVIEW LETTERS 2015
この数字の作り方
- 数え方 —
- 同じものが別の名前で書かれていてもまとめて数えている。綴りが変わった時期に推移が動いて見える、ということは起きない
- 割合 —
- その時代の収録論文全体に占める比率。コーパスは1970年代より2010年代のほうが9倍大きいため、本数のままではほとんどの主題が右肩上がりに見えてしまう
- 記述 —
- その時代の論文・共起する主題・登場する装置だけを根拠にAIが書いている
- 冒頭の定義 —
- 用語そのものの説明だけは、論文7本の要旨を読ませたうえでAIの分野知識で書かせている。ここだけは収録論文に書かれていることの要約ではない
- 範囲 —
- 収録は6誌に限られる。ここで減っていることは、分野がその取り組みをやめたことを意味しない