1: 2016/03/21(月) 12:05:00.66 ID:CAP_USER.net
ディラック電子系に潜む普遍性を実証 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160319_1/
ディラック電子系に潜む普遍性を実証 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160319_1/digest/


ディラック粒子とは、もともと真空中を光速に近い速度で運動する電子やニュートリノといった、私たちの日常生活のエネルギースケールとはかけ離れた粒子のことです。
しかし最近、それと同じ運動方程式(ディラック方程式)に従って運動する電子が物質中にも見つかり、注目を集めています。その代表的な例が、グラフェンの中に現れるディラック電子です。

グラフェンは鉛筆の芯の材料などで知られるグラファイト(黒鉛)を単層に剥離したもので、その中の電子の運動速度は光速の約1/300ほどですが、骨格となる炭素ネットワークのハニカム(蜂の巣)構造により、質量がゼロのディラック電子として振る舞います。
ディラック電子にも普通の電子と同じ電荷やスピン(電子の自転)の自由度がありますので、物質中で多数のディラック電子が集まって示す電気的・磁気的な性質が、通常の電子とどのように違うかが、物性科学的に興味を持たれています。

とくに、ディラック電子の集団が示す物性が「金属であるか、絶縁体であるか」が注目されています。
ディラック電子の集団は、電子が自由に動き回る場合は「半金属」ですが、電荷間に働くクーロン力が強くなると、質量がゼロであったディラック電子が質量を持つようになり、「絶縁体」に相が転移します。
またそれに伴い、隣り合う電子の間のスピンが逆向きに整列した「反強磁性体」状態になることはよく知られていました。
しかし、これまで、電子間相互作用で引き起こされる「金属―絶縁体」の相転移の普遍的な性質については分かっていませんでした。

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引用元: 【物性物理学】ディラック電子系に潜む普遍性を実証 世界最大規模のシミュレーションで金属-絶縁体転移の臨界指数を決定

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