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1: しじみ ★ 2018/09/15(土) 13:26:17.03 ID:CAP_USER
京都大学、茨城大学らの研究グループは、本来電子を流さない絶縁体であるイッテルビウム12ホウ化物において、強磁場中で電気抵抗と磁化率が磁場とともに振動する現象(量子振動)を初めて観測した。量子振動は通常、電気を流す金属でしか観測されない現象であり、このことはイッテルビウム12ホウ化物において金属とも絶縁体とも言えない前例のない電子状態が実現している可能性を示す。

 「金属とは何か」という問いに対する最もシンプルで正確な答えは、「フェルミ面を持つ物質」である。フェルミ面とは、電子の示すフェルミ統計に従って運動量ベクトル空間のエネルギーの低い状態から全部の電子をつめたときに、電子で占められた状態と占められない状態の境をなす曲面をいう。

 フェルミ面の存在を示す最も直接的なものとして、強磁場中で電気抵抗や磁化が外部磁場変化に伴って周期運動する「量子振動」がある。量子振動が観測されることは、フェルミ面の存在を示し、すなわち金属状態が実現していることを意味するというのが、これまで知られていた物理学の常識だった。

 ところが最近、近藤絶縁体と呼ばれる物質のひとつであるサマリウム6ホウ化物において、絶縁体であるにも関わらず磁化の量子運動が観測され、大きな注目を集めた。そこで本研究グループは、別の近藤絶縁体であるイッテルビウム12ホウ化物の研究を行った。

 結果、米国立強磁場研究所で行われた高感度磁化測定および精密電気抵抗測定において、磁化だけでなく電気抵抗における量子振動を観測した。このような「絶縁体の量子振動」の観測は前例がなく、従来の常識を覆す結果だ。

 本研究を契機に、絶縁体における新展開が期待されるとしている。

論文情報:【Science】Quantum Oscillations of Electrical Resistivity in an Insulator
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/08/29/science.aap9607

https://univ-journal.jp/22611/
2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 13:33:16.08 ID:/gJ1Q9Qh
世知辛いようだが、なんか用途はあるのか?

3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 13:39:07.98 ID:Al1CXDB+
>>2
素直に何が書いてあるかわからないと書くんだぞ爺さん

8: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 13:55:27.90 ID:/gJ1Q9Qh
>>3
いや、何が書いてあるかは解ったよ。半導体物性が専攻だったから。
でも用途は判らない。オマエ教えろよ。

63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 11:06:25.45 ID:z2CLN7Fx
>>8
理工学専攻なので畑違いではあるが
こういう基礎研究で前列のないことが
発見されるってことは
あらゆることが書き変わる可能性を秘めておりとんでもないことなんだよ
研究職についていればこの凄さが分かるはず

80: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/17(月) 05:37:48.50 ID:VRTAOt3Y
>>63
未知のスピントロニクスに結びつく大発見。
また、新素材探索の新手法に繋がるかもしれない。

71: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 19:18:01.10 ID:o4qR2Aue
>>2
微細震動を制御できれば、いろいろなことができそう。

100: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 06:59:34.91 ID:DLQstyBZ
>>2
電子が発見されたばかりの時代でも、そういう科学者がたくさんいたぞ
あんな微細な次元でどんだけ速くても、人間の世界に関係ないだろうと思ったのでしょう
まさか電気無しで大パニックになる時代なんて・・・

5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 13:43:05.97 ID:eSnjWreF
半導体との違いを詳しく

7: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 13:49:13.90 ID:XlVH7kq1
イッテルビウムだけは記憶に残った

10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 14:02:34.61 ID:w75+0vpa
まだ人類には未知の謎がある ということを説明する用途に使える
これ大事なこと

13: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 14:34:32.94 ID:nKhRUKEd
なるほどな。さっぱりわからん。

17: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 14:49:45.47 ID:Mn+7bspg
専門じゃないから反論ではなく単純に疑問なんだけど
そういう振る舞いをするのが近藤絶縁体なんでないの?
卵が先か鶏が先か的な違和感が

26: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 17:16:18.12 ID:m0Kf6Z7v
>>17
違うけど

20: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 15:02:00.11 ID:2ycUyyoa
化合物を金属かそうでないか分けることに意味あるの?

103: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/09(火) 23:58:50.79 ID:HfOUkLHJ
>>20
別に境界線にこだわってるわけじゃないよ。
磁場強度の増加にともなって電気抵抗が振動する、そういう現象を理解するために
使ってる物理現象モデル(フェルミ面が出てくる)が
この物質では使えない、という話。

爪の先ほどの大きさの物体でも原子、イオン、電子、がめちゃくちゃ多数含まれている。
それを理解するためには大胆な、しかし、恣意的でないモデルが必要。

フェルミ面が出てくるモデルの素性の良さ(仮定が少なく、仮定が検証しやすく
応用範囲が広い)は驚異的で、とても有用なんだけど
それで説明できない現象が見つかった(これが初めてではないけど)
>>60
45テスラまでって書いてあるね

絶縁体の量子振動の観測に成功 -金属でも絶縁体でもない前例のない電子状態を発見-
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/180831_2.html

24: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 15:29:06.40 ID:5SK4B6+L
量子振動について知らないことがたくさんありそうだな
この程度で量子計算とかやってると時代が進むにつれ激しいクラッキングにさらされそうだ

27: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 18:45:58.61 ID:PftCFK3l
この物質電気でなくても電磁波で動くと言う事かな?

38: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 20:11:19.14 ID:oaHxo7fw
2次元面内にフェルミ面があったりして

104: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/10/10(水) 00:11:48.15 ID:ZpZJwtOe
>>38 >>39
色々な角度で調べてどの角度でも振動してるみたいだ

44: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 21:19:16.33 ID:xT/mF4UE
条件を加えたら絶縁体じゃなくなっただけじゃね 

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 22:39:50.83 ID:/WaGrwkv
>>44
つまり外部条件をいじくることで電流とか熱を流すかどうかを切り替えられるってことだよね
結構便利そうに聞こえる
特に熱伝導

46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 21:44:23.37 ID:swI25bBo
近藤絶縁体?そんなもんがあるのか?
京大な

62: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 10:47:41.64 ID:J2/ewOKR

64: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 18:28:35.97 ID:gUF3J48R
>>62
高温超電導物質の発見とかに役立つんかね?

65: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 18:30:48.01 ID:xfXcHZFL
>>64
特に関係ないです
役に立足せるための研究ではないので

67: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/16(日) 18:53:36.18 ID:JZgBLTV6
>>64
高温超伝導とか数十年前の技術だぞ

30: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2018/09/15(土) 19:34:46.29 ID:CiDtGEEH
こういう何ともない発見が後に有効な利用法が見つかったりする。


転載元:http://2chspa.com/thread/scienceplus/1536985577
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