【量子論】原子層鉄系高温超伝導体で質量ゼロのディラック電子を発見 東北大学

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1虫くん ★2018/01/12(金) 16:15:41.25ID:CAP_USER?PLT(12345)

東北大学の研究成果プレスリリース情報『原子層鉄系高温超伝導体で質量ゼロのディラック電子を発見』(共同通信PRワイヤー)

 2018年1月12日 09時00分(最終更新 1月12日 09時00分)

【概要】
東北大学大学院理学研究科の中山耕輔助教、佐藤宇史教授、同大学材料科学高等研究所の高橋隆教授らの研究グループは、原子層鉄系高温超伝導体において、質量ゼロの性質を持つ「ディラック電子(注1)」を発見しました。
この成果は、超高速・超伝導ナノデバイスの実現に道を拓くだけでなく、高温超伝導の発現機構の解明に向けても重要な一歩となります。
本成果は、米国物理学会誌フィジカル・レビュー・Bの注目論文に選ばれ、平成29年12月29日(米国東部時間)にオンライン速報版に掲載されました。
【研究の内容】
今回、東北大学の研究グループは、分子線エピタキシー法(注4)を用いて、酸化物の基板上に原子レベルで制御された高品質な1層のFeSe薄膜を作製しました。
また、作製した薄膜を超高真空中において精密な温度制御下で加熱することで、高温加熱の場合は高温超伝導が起きる薄膜、低温加熱の場合は超伝導が起きない薄膜と、性質の全く異なるFeSe原子層薄膜を作り分けることに初めて成功しました。
その薄膜の電子状態を角度分解光電子分光(注5)(図2)という手法を用いて調べた結果、低温加熱によって得られた超伝導を示さない薄膜において、質量ゼロのディラック電子が存在することを明らかにしました。
また、2〜20層の多層膜についても同様の測定を行った結果、ディラック電子のみが伝導を担う理想的なディラック電子系は、1層の原子層薄膜でのみ実現していることを突き止めました。
すなわち、理想的なディラック電子系の実現は、原子層薄膜ならではの性質と言えます。今回の研究によって、FeSe原子層薄膜は、高温超伝導のみならず、グラフェンと類似のディラック電子系としての性質も持つことが明らかになりました。
また、これら2つの全く異なる性質を、加熱温度を変えるという極めて簡便な手法で切り替えられることも見出しました。

https://mainichi.jp/articles/20180112/pls/00m/020/501000c

Two-dimensional Dirac semimetal phase in undoped one-monolayer FeSe film
https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.96.220509

2名無しのひみつ2018/01/12(金) 16:17:19.59ID:YmEtRfHs
電子は幽霊

3名無しのひみつ2018/01/12(金) 16:20:04.66ID:mmENfxng
うーん超伝導が常温に近くなった位しか理解できんww

4名無しのひみつ2018/01/12(金) 16:31:29.67ID:cueHZM52
発電素子に応用できれば・・・

5名無しのひみつ2018/01/12(金) 16:58:06.16ID:Av8Bi+y2
屁の突っ張りにもならん。

6名無しのひみつ2018/01/12(金) 17:18:27.52ID:JggHTl59
質量が無限大の電子もあるはず。

7名無しのひみつ2018/01/12(金) 17:34:52.81ID:KZpZz8ld
質量無限大の電子 あるとすれば この大宇宙自体 であるかもしれない
無限小が無限大に通じている可能性がある  

8名無しのひみつ2018/01/12(金) 17:39:16.42ID:YDa7wzK0
結婚する前に知っておくべき10の事実
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9名無しのひみつ2018/01/12(金) 18:12:03.86ID:TYpQHSJc
光みたいにか?

10名無しのひみつ2018/01/12(金) 18:13:11.91ID:GoCtK+fk
質量0としてふるまうってどういうことなんだ。

11名無しのひみつ2018/01/12(金) 18:31:20.78ID:or3fp59t
>>10
既存の質量という考え方自体に疑問があるけど他にいい案がない
とりあえず質量の定義を当てはめると0と見なせる動きをするよ

みたいな感じじゃないの?量子論って
知らんがw

12名無しのひみつ2018/01/12(金) 19:09:29.24ID:ZHltb8wW
質量ゼロのディラック粒子だとすれば、スピンは進行方向に+1か−1の
どちらかでしか無いわけだよね。

13名無しのひみつ2018/01/12(金) 19:15:56.44ID:PK/IhzTA
「次世代型放射光施設」は東北大隣接地に建設計画(ナノレベルでの研究で新素材等)
「国際リニアコライダー・ILC」は宮城・岩手にまたがる地域が建設候補(宇宙誕生等の謎解明)

東北大は金属・材料科学分野では世界一
ただ外国人留学生も多数在籍
所謂産業スパイ的な情報流出が危惧されている

14名無しのひみつ2018/01/12(金) 19:51:23.08ID:J3iuNqcp?PLT(12345)

>>12
ローレンツ不変だから、ヘシリティは変わらんね(´・ω・`)

15名無しのひみつ2018/01/12(金) 22:45:12.19
ディラッ

16名無しのひみつ2018/01/12(金) 23:30:01.22ID:3cXwyOlC
ディラック、ハイゼンベルグ、パウリ、・・・
20代でノーベル賞級の仕事してたんだよな

17名無しのひみつ2018/01/13(土) 00:20:55.88ID:1MuwJ48G
つねに光速で動くの?

18名無しのひみつ2018/01/13(土) 03:13:43.09ID:sq/fxoGL
ふっ、わからんw

19名無しのひみつ2018/01/13(土) 03:48:22.79ID:tgGyDVCf?PLT(12345)

ギャップと有効質量の説明
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20110815/index.html

グラフェンシートのバンド構造の導出
http://www.f-denshi.com/000okite/500metal/nanotube01.html

20名無しのひみつ2018/01/13(土) 11:43:54.47ID:E7NnhXIT
ディラック粒子の発見自体は今更大したことなくて
加熱温度の調節で超電導になる/ならないが決められる方が主題だったんじゃないかな

21名無しのひみつ2018/01/15(月) 15:49:27.83ID:V9Eqj2Cu
ふふ私の分子線エピタキシー法にかかれば貴方なんて…


どうしてエレクチオンしないの!!

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