1: 2016/02/01(月) 18:03:23.85 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】質量ゼロのディラック電子の流れを制御できる新しい磁石を発見-超高速スピントロニクス応用への新機軸- - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/42941


発表のポイント:

•質量のないディラック電子(注 1)を有した、電気伝導性を磁場で大幅に制御できる新しい磁石(磁性体)を発見しました。
•磁石の性質を変化させ、ディラック電子層間の電気抵抗(二次元的な閉じ込め度合い)を 10倍以上増強させることにより、三次元のバルク固体(多積層物質)中にもかかわらず、二次元的電子状態に起因する半整数量子ホール効果(注 2)を実証しました。(図 1)
•本研究結果は、ディラック電子の磁気的制御法を確立するための重要な指針を与えるものであり、今後は従来にない超高速スピントロニクス素子を使用した超高速かつ省エネ動作が可能な磁気デバイス(ハードディスクのヘッドや磁気抵抗メモリ MRAM など)等への応用が期待されます。


発表概要:

 固体中の電子の運動が質量のない粒子として記述できるディラック電子系物質は、黒鉛の単原子層(グラフェン)を筆頭に、極めて高い移動度を持つため、次世代エレクトロニクスへの応用が期待されています。

 今回、大阪大学大学院理学研究科 酒井英明准教授(研究開始時:東京大学大学院工学系研究科助教)、
東京大学大学院工学系研究科 石渡晋太郎准教授(JST さきがけ研究者兼任)、同研究科 増田英俊大学院生らの研究グループは、ディラック電子を有するビスマス(原子番号 83 の元素)の二次元層とユーロピウム(原子番号 63 の元素)等からなる磁性ブロック層が積層した磁性体の合成(図 1)に成功し、東京大学物性研究所 徳永将史准教授、東京大学大学院工学系研究科 山崎裕一特任講師(理化学研究所創発物性科学研究センター ユニットリーダ兼任)、東北大学金属材料研究所 塚﨑敦教授らと共同で、ディラック電子の超高速伝導が磁気状態に依存して劇的に変化することを発見しました。
さらにこの効果を利用して、ディラック電子を電気伝導層であるビスマス層(二次元層)内に強く閉じ込めることにより、ディラック電子層が積層したバルクの磁性体において初めて、ホール抵抗値が離散的となる半整数量子ホール効果を実現しました。

 本研究成果は、ディラック電子の強相関量子伝導現象という新規学術分野の開拓だけでなく、
超高速で省エネルギーなエレクトロニクスへの基礎となる超高速スピントロニクス実現に向けた新機軸になると期待されます。

 本研究成果は、Science Advances 誌(日本時間 1 月 30 日午前 4 時)に掲載されます。

続きはソースで

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引用元: 【材料科学/量子力学】質量ゼロのディラック電子の流れを制御できる新しい磁石を発見 超高速スピントロニクス応用への新機軸

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2: 2016/02/01(月) 18:08:31.21 ID:5GBjMc17.net
理研頑張ってるなあ

仕事で少しでも携われる俺も鼻が高いぜ、
俺自身はしょぼいけどなw

3: 2016/02/01(月) 18:15:02.76 ID:0rC4B0gz.net
幽霊を磁石で制御できたのか

4: 2016/02/01(月) 18:15:23.02 ID:4Sfy0D+B.net
量子力学やるじゃん
将来のノーベル?

8: 2016/02/01(月) 18:24:36.14 ID:b3Lw7CG+.net
ビスマスとユーロビウムって、
錯体に封じ込めるってこと?

9: 2016/02/01(月) 18:34:58.46 ID:huDGGmCd.net
ファインマン「量子力学がわかってるというやつは嘘つきだ」

今や、人類の総生産の3分の1以上は、量子力学の成果である。
人は理解できないまま、量子力学を利用し続ける。

10: 2016/02/01(月) 18:36:09.07 ID:jkXQx99m.net
磁場なみでプログラムとビッグデータをどどーん
ってぶちこんで質量波がどっかーんって返り血
になるってことなんでしょ

11: 2016/02/01(月) 18:45:01.23 ID:sLJC0c+n.net
こういうことだ 文系に解説してやろう
実体がないということは実体があった反対現象と考える
反対現象が操作できれば手間暇かからんわけだ
つまり実体を手間暇かけずに操作できるということだ

14: 2016/02/01(月) 19:21:24.66 ID:5GBjMc17.net
>>11
あるはずなのに無かった、あるいは観測できなかった

正に幽霊

15: 2016/02/01(月) 21:21:03.17 ID:GtmLS10G.net
見事にわからんな
そもそもディラック電子ってなんなのさ

16: 2016/02/01(月) 21:44:31.07 ID:80reZPj1.net
分からん
固体の中で周りの原子の電荷やら磁場やらで早く動き回れるというのはなんとなく分かるが
なんで質量0なんて肩書に結びつくんだ

17: 2016/02/01(月) 22:05:18.95 ID:SQwSRo6t.net
>>16
電子が物質中を一定の速度かつ光速(真空よりは遅い)で運動

20: 2016/02/01(月) 22:31:59.57 ID:80reZPj1.net
>>17
ということはある物質中を動く光の速度と同等の速度出せる電子がディラック電子?
超えはしないからチェレンコフ光は出ないと

21: 2016/02/01(月) 22:49:19.73 ID:SQwSRo6t.net
>>20
速度の上限=光速
光速を超えてもチェレンコフ光の放出によりすぐに元の速度に引き戻される
速度の下限=光速
フェルミ縮退によって低エネルギー部分にエネルギーの隙間がないので速度が下がらない

上の様な理由で真空中の光と同じような振る舞いになるので質量がゼロ

24: 2016/02/01(月) 23:15:04.41 ID:A7FI+pnw.net
>>21
中性子星とか、すごいことになってそうな気がする。

18: 2016/02/01(月) 22:10:44.71 ID:Duv8BoN3.net
さっぱりわからんな。
一番最初に応用できそうなものはなんだい?
ハードディスクか?それともリニアモーターカー?

22: 2016/02/01(月) 22:55:46.30 ID:jq+mfYLh.net
ディラックCPUを作れば速そうだな

25: 2016/02/02(火) 00:32:39.80 ID:By9p/OKt.net
チェレンコフ推進にこの発見は活かせるのか

28: 2016/02/02(火) 06:31:39.40 ID:+ICHSlf7.net
質量ゼロは多分絶対にありえないだろ
予算欲しさの発表だろうな

30: 2016/02/02(火) 07:43:24.94 ID:zPMlzTVZ.net
量子コンピューター

31: 2016/02/02(火) 07:49:49.32 ID:iL1Xq7W0.net
質量ゼロで、莫大なエネルギーが存在することを
暗に前提としているのだよ。

空間からフリーエネルギーを取り出す技術が存在することは、
まだ一般大衆には公開できない。

34: 2016/02/02(火) 13:25:58.55 ID:p+uoYMWv.net
>>1
良かった もうハチミツ塗ったトーストを猫に括り付ける仕事をしなくていいんだな?

35: 2016/02/02(火) 14:44:28.60 ID:PRN869JC.net
>>34
これまでは正確に再現するのが難しく、まがい物の多かった、魔界の門の開き方が科学的に可能になったということですよ。

7: 2016/02/01(月) 18:24:27.52 ID:v4zFd8ZT.net
具体的な形で実用化されたらすごいな。