【東北大学】光で磁石の性質を消す原理を解明

**しじみ ★** · 2017/11/19(日) 08:21:35.57

東北大学の石原純夫教授らの研究グループは、金属磁石に強い光を当てると、
全ての電子のスピンが同じ向きに揃った配列から互い違いに逆向きの配列となり、
瞬時に磁石としての性質を失うことを理論計算シミュレーションにより示すことに成功した。

　磁石では、電子のスピンと呼ばれる小さな磁石が全て同じ向きに配列して、全体として磁石の働きが現れる。
スピンを効率よく素早く操作することが大容量の情報を高速に取り扱うために重要であり、その原理解明が求められていた。

　最近のレーザー技術により、非常に短い時間でこれを操作できる可能性が出てきた。
これまでに、スピンが互い違いに並んだ絶縁体に光を当てると、全て同じ向きに揃った金属になることがわかっていた。

　研究グループは、逆の操作を検討。電子スピンが全て同じ向きに揃った金属に強い光を当てると、互い違いに逆向きとなり、
瞬時（10兆分の1秒～1兆分の1秒）に磁石としての性質を失うことを理論計算シミュレーションにより示すことに成功した。

　磁石中で全てのスピンが同方向に揃うのは、平行にする力がスピンの間に働くため。
計算ではレーザーを当てることで、スピンを互いに平行にする力が反平行にする力に転換したことを意味している。
磁石の性質を持つスピンを平行にする力は1950年代に発見。
今回初めて、強い光を当てることでこの力が正反対の性質を示すことがわかった。

　研究により、反平行から平行にする機構はわかっている。
両者の併用により、スピンの配列を双方向に高速に操作が可能になると期待される。
スピンの配列と電気の流れは深く関係しているため、超高速スイッチを利用したデバイス設計の指針を与えることが予想される。

論文情報：
【Physics Review Letters (Editors’ Suggestion)】Double-Exchange Interaction in Optically Induced Nonequilibrium State: A Conversion from Ferromagnetic to Antiferromagnetic Structure

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/16859/

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:26:32.91

東北大学の石原純夫教授らの研究グループは、金属磁石に強い(最近のレーザー)光を当てると
全ての電子のスピンが同じ向きに揃った配列から互い違いに逆向きの配列となり、
瞬時に磁石としての性質を失うことを理論計算シミュレーションにより示すことに成功した。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:28:11.16

MOドライブ？ディスク？

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:28:57.90

ゲリゾー「はい、はい。丁寧な説明でお願いしますねwww」

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:32:00.78

おいおい、リニアモーターカーとか光で止められちゃうってか？？

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:32:55.45

>>3
磁石に熱を加えると磁力が弱まることは知っているね
それをコンピューターで理論計算シミュレーションを創りますたとする発表だす

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:39:35.29

地球の磁場が逆転したのも
宇宙からの強烈な光を浴びた
せいかも知れないね。
何処かで恒星の爆発による物凄い
光が一瞬のうちにやってきて
その影響で磁場が逆転したのかもよ。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:40:55.90

東北大学の石原純夫教授は、研究生まで降格処分
ヒステリシス曲線をパソコン・プログラミングに幾らの血税を投入したのかを明らかして公表しろ
当然、教授、助教授の人件費も加算すること
助教授や準教授も研究生まで降格やな
東北大学の研究費用は５０％カット処分

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:43:35.42

＞Physics Review Letters

こんな雑誌ができたんか？
Physical Review Letters なら有力誌だが。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:48:23.27

消磁、デガウスの原理は着磁と同じ

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:49:17.56

コンピュータのシミュレーションだから実現できるのにあと100年くらいかかるんじゃねーのw
30年経ってもプラモシミュレーションすら実現できないんだぜ

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:53:11.07

>>8 が気になる

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:53:53.77

>>9
誤字とかじゃなく？
そっちはインパクトファクター高いよね

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:54:57.78

>>7
そんなレベルの照射食らったら地上も海も焼き尽くされそうな気がする

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:56:30.21

昔から、実験結果をつなぎ合わせて、壮大な嘘をでっち上げる伝統のある大学だな。
医学系も、その伝統をしっかり受け継いでいる。
みんなでやれば怖くないという伝統ｗ

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 08:57:08.91

交流による消磁では、メディアは交流磁場を受けることで最初持っていた高い磁場から時間をかけてその強さを減少させられていく。
直流による消磁では、メディアは永久磁石からの直流磁場を受けることで磁区の磁気配列を飽和させられる。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 09:09:17.54

これ四次元量子演算に使えたりしない？

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 09:13:07.67

MDか

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 09:26:20.46

まあ磁石で光を曲げられるのなら光で磁気を曲げられるんじゃね？とは思ってた。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 09:57:24.57

>>5
ﾜﾛﾀ

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 11:46:53.25

ハゲ外歩けないじゃん

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 13:07:06.38

数々の光磁気メディアとそのレコーダー。
CD-R, MD, MO, DVD-R, BD-R…
これまで原理が分からず、かくも商用化されてきたっていうのか。
原理解明のことより、こっちの事実を認識して驚き。

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 13:32:27.33

>>1
自己磁性に起因するゼーマン分裂によりエネルギー準位差が発生しそのエネルギー差に相当する波長の光を照射すれば磁性が反転するはず
当然一定量反転すれば全体の磁性が消えるのは自明かと

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 13:36:24.80

>>22
「なぜ重力が存在するのか」がわかってないのに、重力が存在するという前提で作られてるものがいくつあるか考えてみ？

**教えてくん** · 2017/11/19(日) 14:10:39.90

HDDばらすと、中に超協力な磁石が
入ってるんだけど、
片面は物凄く強力にくっついて、
片面は全然くっつかない。
あれ凄い不思議なんだけど、
磁力線って遮断できんの？
教えてエロい人

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 14:43:20.71

>>25
間に入っている物質の透磁率に比例する

ただし現実的に透磁率が無茶苦茶低いものはあり得ないから(超伝導物質を除く)単純に距離の差と思われる
ある一面は磁石との距離が0.1mmもう一方は1mmとかでもかなり磁力に差が出る

**教えてくん** · 2017/11/19(日) 17:36:07.06

>>26
勉強になります。
ありがとうございました！

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 19:13:06.88

ピップエレキバンして日光浴すんなってこと？

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 19:47:36.01

>>5
レーザーな

>>23
なんだよ、たったそれだけのことなのか？
記事は３行で済むな

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 19:51:55.79

>>13
誤記だな
リンクたどるとここに着く
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.207202

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 19:59:58.58

磁性のコントロールに必要な最小の時間やエネルギー計算できるってことだろ

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 20:14:16.47

　

磁石をどつくと磁性を失うのもはよ

　

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 20:20:22.13

で、髪は生えるの?

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 20:23:31.99

髪が生えたら、いまごろピップの株価が暴騰してる

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 20:58:52.32

>>6
これって熱でということなの？
つまり光（電磁場）が誘導加熱を起こした結果？
それとも光（電磁場）が直接スピンに影響した結果？

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 21:19:52.03

その原理を利用して反重力物質を作れたら褒めてつかわす

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 21:21:14.76

強い光って多くの人が勘違いしそう
ガンマ線とか短波のことでしょ、強い光って

馬鹿がライトの光を集中させれば、太陽電池の溜りが早くなると勘違いしてるみたいな

**名無しのひみつ** · 2017/11/19(日) 23:09:42.20

>>37
今回に関しては「強い」は波長ではなく光量のことだと思われる
波長は磁石ごとに固有波長で変更する余地はない

特定の固有波長かつ一定量以上の光を当てると磁性が消えるというのが実際のところじゃないかな
波長だけならこれまでにこの現象が観察されない理由はないからね

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 00:19:21.81

>>24
うっ…うわぁぁぁぁぁ！
全部じゃん！

地上にある物も海の中にある物も空飛ぶ物も宇宙に飛んで行った物も、
全ての物という物は重力無いと大変な事になるじゃん！

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 09:44:26.81

　

>>37

さすがに短波はｗ

もし短波で効果があったなら、電磁波って言うでしょ。

　

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 10:24:03.48

これ電磁石が不要になってすごい省電力モーターが出来るんじゃない？
まっ、強い光にどれだけエネルギー使うか分からんけど…。

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 10:48:00.98

>>4
丁寧に説明しても低能は理解できないから無駄！

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 10:49:51.43

強い光って具体的に何なんだよ？

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 10:53:58.11

重力と電磁力とどちらが強いか？

これも理解してないバカが感想を述べるな

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 13:03:15.66

>>43
強い光っていうと最近だと放射光とか自由電子レーザーと言われる類の光
普通のレーザーと違って投入できるエネルギーに限界がない
さらに自由には超を選べる

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 13:03:54.52

×は超
〇波長

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 18:12:28.58

強磁性(スピンが同じ方向に揃う)
↓
強い光励起状態にする
↓
反強磁性(スピンが交互に逆方向に揃ってトータル成分ゼロ)

ってことだけど、基底状態に戻ったらまた強磁性になるってことだよね？

どうやってデバイスに応用するんだろ？

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 19:04:11.18

>>47
二進法の0と1これを
0:光を当てず磁性あり
1:光を当てて磁性なし
これでメモリができる

**名無しのひみつ** · 2017/11/20(月) 21:11:35.34

>>48
どうやって記録保持するんだよ
レーザー当て続けんのか？

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 02:56:29.65

>>49
何か問題でも？

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 13:17:15.16

>>50
バカなんじゃないの？

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 15:15:55.28

>>44
異種の基本的な力の間で「強弱」なんて比べても、なんだかな。
人間スケールと天体スケールといった、観点でも答えが変わる。

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 21:39:08.19

>>51
反論できないと受け取ります
反論できるなら反論してね

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 21:43:45.67

>>52
ちからは「ニュートン（N)」という単位系で表現ができるので、異種であっても単位系を基に「ちから」は共通に取り扱うことが可能

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 22:54:16.43

重力は質量が小さければその分小さいが、電磁力は電荷が大きければ質量によらず大きくなれるので、小質量においては電磁力の方が強くなり"やすい"

しかし、電磁力は+と－、NとSが必ずセットとなっているので、どんなに大きな電荷を持っていても、１つの閉じた系で見ると電磁力は0となる
対して、重力には対となる-の力が無いので、質量が大きければ大きいほど強くなる
天体などの巨大な物体なら、電磁力はほぼ打ち消されるが、重力は減少する要因がないので、重力の方が大きくなる

同じスケールで二者を比べると、10^38倍程度電磁力の方が強い

**名無しのひみつ** · 2017/11/21(火) 23:51:01.08

>>53
うわ脳味噌空っぽかよ……

選択的にレーザー当て続ける装置自身にメモリが必要になるから、そもそも磁石にレーザーを当てるだけ無駄になる。
どんだけ頭悪けりゃ>>50みたいなレスできるんだろコイツ。

**名無しのひみつ** · 2017/11/22(水) 01:01:15.19

>>35
誘導加熱がihにしか解せないから、
光が誘導加熱って問い自体が意味不明かと。

**名無しのひみつ** · 2017/11/23(木) 11:25:00.01

>>56
横からでスマン
ＲＡＭより書き込み読み出しが早い揮発性メモリができるなら意味があるんじゃマイカ？
不揮発性メモリなら、レーザーのエネルギーどうするんだよという話になるが。