1: 2016/02/25(木) 17:59:17.85 ID:CAP_USER.net
質量のないディラック電子の磁気モーメントを精密測定 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160224_1/


要旨

理化学研究所創発物性科学研究センター創発物性計測研究チームの付英双(フ・インシュアン)国際特別研究員(研究当時)(中国・華中科技大学教授)、花栗哲郎チームリーダー、強相関量子伝導研究チームの川村稔専任研究員、創発計算物理研究ユニットのモハマド・サイード・バハラミーユニットリーダー、東京工業大学応用セラミックス研究所の笹川崇男准教授らの共同研究グループ※は、「トポロジカル絶縁体[1]」表面に形成される質量ゼロの「ディラック電子[2]」が持つ磁気モーメント(磁力の大きさと向きを表すベクトル量)を精密に測定する新しい手法を開発しました。

トポロジカル絶縁体は、固体内部の電子は動くことができませんが、その表面には自由に動く電子が自然に現れる物質です。また、この表面の電子には質量がありません。
このような質量ゼロの電子はディラック電子と呼ばれ、通常の電子とは異なる性質を示します。
特にトポロジカル絶縁体表面のディラック電子は、電気伝導と磁性の間の強いつながりが特徴で、スピントロニクス[3]などへの応用が期待されています。
表面のディラック電子を制御するためには、磁性を特徴づける基本的な量である電子の磁気モーメントの情報が必要です。
しかし、表面ディラック電子の磁気モーメントを測定できる手法はこれまで存在しませんでした。

今回、共同研究グループは、「走査型トンネル顕微鏡法/分光法(STM/STS)[4]」を用いた磁気モーメントの新しい評価法を開発し、2種類のトポロジカル絶縁体に適用しました。
その結果、2つの物質でディラック電子の運動速度がほとんど同じであるのに対し、磁気モーメントは大きさも方向も全く異なることが分かりました。

これは、トポロジカル絶縁体の隠れた個性を明らかにしたもので、磁気モーメントを通したディラック電子の新しい制御法の開発へつながる成果です。

本研究は、国際科学雑誌『Nature Communications』(2月24日付:日本時間2月24日)に掲載されます。

続きはソースで

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引用元: 【物性物理学】質量のないディラック電子の磁気モーメント(g因子)を精密測定 トポロジカル絶縁体の隠れた個性を発見

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4: 2016/02/25(木) 18:26:30.05 ID:jWL6rYOV.net
質量ゼロの意味を、素人が勘違いするんだろうな

11: 2016/02/25(木) 20:09:00.39 ID:lfX0sOy0.net
磁気モーメントの大きさが異なるということは軌道角運動量のようなものがあるのか?

13: 2016/02/25(木) 22:30:02.12 ID:fn7qpgMA.net
高次元は質量がゼロの世界だから、高次元物理への第一歩ということだろう。

17: 2016/02/28(日) 12:37:20.27 ID:1dxP5Xuj.net
トポロジカル絶縁体と質量ゼロのディラック電子は本当なのか?
http://www7b.biglobe.ne.jp/~kcy05t/nitopological.html

42: 2016/02/29(月) 14:22:08.26 ID:Hn6YD2xI.net
>>17
トポロジカル絶縁体が眉唾なのはいいとして、そこはそこで、位相速度が光速超えてるから
スピンなんて実在しないとかトンデモ言ってるからなー、、、

19: 2016/02/28(日) 15:50:09.53 ID:il2CZk3c.net
質量ゼロと言うからには光速で動けるわけ?
よくわからないな

そもそも素粒子にしたって光子以外は質量持つんでしょう?
なんでそんなことが可能なの?

21: 2016/02/29(月) 01:05:37.79 ID:HLrjKj7m.net
>>19
動けるよ。但し、量子的な意味で。
物体中の電子と原子核の集合体が相互作用することで、
あたかも一つの電子が光速で動いているかのような
量子状態が実現できると言うだけの話で、
一個だけ電子を取り出してみたらそれが
質量を持たなかったなんてことはあり得ない。

例えるなら一列に並んだビリヤード玉の端のやつに玉をあてて
もう片側の玉が動き出すまでの速さを測れば
光速になっていると言うだけの話で、
一つの玉が光速で転がってるわけではない。

26: 2016/02/29(月) 01:57:18.30 ID:Jb8x8HwR.net
どう言い繕ったところで>>21は間違い
マスレスディラック電子系のフェルミ速度は光速よりずっと遅いし
ディラックコーンの形成に電子格子相互作用は効かない
もう黙っとけ

40: 2016/02/29(月) 10:49:18.71 ID:zoviBnzB.net
>>21
量子的な意味wが良く分からんけど
グラフェン中のキャリアの速度は
光速の300分の1位ね

25: 2016/02/29(月) 01:51:55.99 ID:XAWgVZKb.net
トポロジカル絶縁体といいつつ

使い方的には超伝導体だからなあ

27: 2016/02/29(月) 02:05:41.37 ID:zoviBnzB.net
グラフェンのネタ出るたびに
マスレスの話がループして
もう説明するのがめんどくさいw

29: 2016/02/29(月) 02:43:51.30 ID:BG6Z/h1c.net
質量の無い物質というのは実在しない
それは「質量が無いようにみえる」か「たんなる実験ミス」にすぎない
だから光子に質量が無いとしたら
光子は物質ではない、なんらかの現象ということになる

30: 2016/02/29(月) 05:48:16.17 ID:JSyVKO13.net
光子は質量がないのにどうして物とか押せるの?

31: 2016/02/29(月) 05:48:53.88 ID:JSyVKO13.net
エネルギーだけで押せるかごめん

32: 2016/02/29(月) 06:04:20.00 ID:b8nIXbUs.net
質量はなくても運動量はあるから

34: 2016/02/29(月) 07:35:18.47 ID:dXcYwles.net
質量表面にうかびあがる、バーチャルリアリティ?

8: 2016/02/25(木) 19:26:13.47 ID:1Nnuv74N.net
陰ながら応援していたあの研究がついに実を…