【物理学】ノーベル賞間違いなし、日本発「準結晶超伝導転移」[03/06]

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1しじみ ★2018/03/06(火) 18:46:41.65ID:CAP_USER
年明けの1月11日、雑誌「Nature communications」に一報の論文が発表されました。

 「Discovery of Superconductivity in Quasicrystal」。
日本語なら「準結晶中での超伝導状態の発見」とでも訳しましょうか。

 名古屋大学、豊田工業大学、東北大学、豊田理化学研究所などのグループが達成した、
人類史的な価値をもつ大業績と思います、

 一定の確率でノーベル賞が出て不思議ではない驚くべき成果ですが、
ことさらに大メディアが騒ぎ立てたりすることはありませんでした。

 まあ、記事の編集担当デスクが理解できなければ仕方のない、いつものことですが、
今回はこの「準結晶の超伝導」の何が凄いのか、簡単に解説してみたいと思います。

■準結晶とは何か?

 まず最初に「準結晶(Quasicrystal)」とは何か、から話を始めなければなりません。
ワープロに「じゅんけっしょう」と入力すると「準決勝」と変換される程度に、
世間にはほとんど知られていない物質の形態と思います。

 原子分子レベルで見ると「結晶」は、
ちょうど公園などにあるジャングルジムのようにアトムが規則正しく並んだ構造を取っています。

 こうした「結晶」は「並進対称性」と呼ばれる規則性を持ちます。
分かりやすい例としてオランダの版画家M.C.エッシャーの作品をリンクしておきましょう。

 例えばこの「鳥による平面の規則分割
(参照=http://www.mcescher.com/gallery/back-in-holland/regular-division-of-the-plane-with-birds/)」という作品は、
ちょうど、床や壁をタイルで覆い尽くすような意味で、2次元平面を完全に充填します。

 ここで、一部を切り出して別の部分に平行移動すると、完全に重なり合う。
こういう特徴を「並進対称性」といいます。

 さて、世の中にはこういう充填とは別に、平行移動では決して重なり合わない、面や空間の充填の仕方があります。

 例えば、イスラム教のモスク建築には、壮麗な幾何学模様のタイル張りの埋め尽くしが見られます。

 いくつか例を挙げて見ましょう。

 例えばこういうもの(参照=https://en.wikipedia.org/wiki/Girih_tiles)はギリーと呼ばれます。
英文のイスラム文様のウィキペディアには、尖塔の屋根を埋め尽くす曲面パターン
(参照=https://en.wikipedia.org/wiki/Islamic_geometric_patterns)なども紹介されています。

 あるいはこんなもの(参照=http://archive.aramcoworld.com/issue/200905/the.tiles.of.infinity.htm)もある。

 最後のリンクには、
こうしたモザイクの幾何学模様を数学的に整理した英国の数理物理学者ロジャー・ペンローズ
https://en.wikipedia.org/wiki/Roger_Penrose)の名が挙げられています。

 ペンローズは1974年、2種類のひし形を組み合わせて空間を充填しながら、
決して平行移動では重ね合わせができないパターンを見出し発表します。

 「ペンローズ・タイル」と呼ばれるパターンで、
非周期的でありながら空間を埋め尽くす特異な幾何学構造として注目を集めます。

 ペンローズとエッシャーの間には親交があり、
ペンローズの見出した数理構造に影響を受けた作品をエッシャーは発表しましたが、
残念ながら版画家は1972年に亡くなってしまいました。
そのためペンローズ・タイルの幾何を応用した作品は残されていません。

 しかし、「サークルリミット」と題された作品群
(参照=http://www.mcescher.com/gallery/recognition-success/circle-limit-iv/)のように
円の内部を自己相似なパターンで埋め尽くしていく図案には、イスラムのモザイクに源流をもち、
のちのフラクタル幾何学などにもつながる、ペンローズ・タイルとよく似た発想を見ることができます。

 こうした充填は、しかし幾何学的対象、あるいはモスク建築のタイル貼りなどには見出せても、
自然界の物質として安定に存在するとは考えられていませんでした。

続きはソースで

画像:すでに様々に利用されている超電導。
写真は超電導磁石を使った独西部グライフスバルトのマックスプランク・プラズマ物理学研究所にある核融合装置「ベンデルシュタイン7-X」。
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/d/6/600w/img_d6f6919603dce4f3d888c74c10696df8201375.jpg

JBpress
http://jbpress.ismedia.jp/articles/-/52503

86名無しのひみつ2018/03/08(木) 07:28:13.28ID:VGRGmSU6
今我々が見てる準結晶の構造は、高次元結晶の射影と考えられるとリサランドールちゃんが言ってたぞ
余剰次元の存在をにおわせている物質やと

87名無しのひみつ2018/03/08(木) 10:36:54.98ID:/m2WjDYG
なるほど!

88名無しのひみつ2018/03/08(木) 11:41:08.44ID:TgpU2nQ+
>>10
結晶だって無限に大きくないと並進対称性ないけど有限サイズで超伝導は起きるわけで、準結晶でも
局所的に周期性ある場所あるからそこでクーパー対ができるってだけの話じゃねーの

89名無しのひみつ2018/03/08(木) 11:48:22.27ID:pVVJ8Noa
イノベーション 景気回復に繋がれば
楽しい うれしい

90名無しのひみつ2018/03/09(金) 00:44:25.09ID:z5vbdmod
そういうこともあるりえるよねっていうレベルに思えるのだが。
驚くほどではない。

91名無しのひみつ2018/03/09(金) 03:39:37.41ID:2tV1HFl7
準結晶の発見は1984年、超伝導は100年以上前。
30年以上誰も見つけられなかった相転移を発見したんだから快挙だよ。

92名無しのひみつ2018/03/09(金) 06:20:37.29ID:mqeKJgVB
NatureなんてSTAP論文でも載るような低レベル誌をありがたがるのはやめよう

93名無しのひみつ2018/03/09(金) 20:49:46.71ID:yVAN+PIU
>>92
何様だよ、お前

94名無しのひみつ2018/03/09(金) 22:27:13.16ID:2tV1HFl7
>92はSTAP論文の顛末の影響力を過大に評価している。
STAP論文のような出来事で
Natureのレベルをそこまで大きく左右することはできない。

95名無しのひみつ2018/03/09(金) 23:35:43.33ID:p777Hhf7
>>94
同感だな
そもそも昔からNatureは話題性のあることを重視しているから
"Nature is not a journal but merely a magagine"という悪口は言われてきた
だいたい、STAPスキャンダルどころか、かつてのスプーン曲げなどでの超能力ブームたけなわのころ
超能力(確かスプーン曲げ)で質量欠損が起こるというような論文(もちろんデタラメ)をトップ記事として掲載したのもNature
それに比べればSTAPのデタラメ度など可愛いものw

96名無しのひみつ2018/03/10(土) 00:14:08.11ID:cAJ8lK+2
シンギュラリティ到来直前になると、過去100年分の技術の進歩が僅か1年で達成できるようになるかもしれないという。

昔は論文発表数が少なかったので、発表から数年でノーベル賞受賞だったけど、
最近はノーベル賞候補に挙げられるような論文が数多く発表されているので、
発表から受賞までの時間が数十年と伸びていて、「長生きしないと受賞できない」時代となっている。

97名無しのひみつ2018/03/10(土) 12:35:11.59ID:T9QbjVMl
>>51
違う。そうじゃない
超伝導にならないとされる準結晶でも超伝導にできたということ
つまり、これまで超伝導なんてならんだろって常識的に思ってるものでも
超伝導になる可能性があるのでみんなこれまでの常識に囚われず探そうぜって話

98名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:23:58.87ID:IyiIddJc
磁石にくっつく銅とかのことか

99名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:24:49.22ID:IyiIddJc
そういえば透明ガラスの磁石の話があったの思い出した

100名無しのひみつ2018/03/10(土) 13:36:16.16ID:JAVCI5zZ
<;`Д´>日本凄くない!

 日本人凄くない!ウキ━━━━ッ!
         
 日本凄くなさ過ぎて気が狂いそうニダァァァァァァッ!

101名無しのひみつ2018/03/11(日) 16:27:52.79ID:K/OKbhXR
つまりどう言うこと?

102名無しのひみつ2018/03/11(日) 20:12:48.84ID:mFcbQOBW
>>92
NatureやScienceのような総合雑誌は分野によってレベルが大きくことなる
これは総合雑誌以外の特定分野専門誌のImpact Facter(以降IFと表記)の平均値の差に起因する現象

一般に各分野専門誌のIFは医学生理学がIFが高く化学・物性は中くらい、理論物理や天文学は低い
そんなとき各分野から総合雑誌を見ると平均値が高い分野にとって総合雑誌は採用数が少ないこともあいまって優先度が低くなり勝ち
一方で平均値が低い分野では総合雑誌は神のごとく雲の上の存在であり死力を尽くして論文をあげてくる
そのため総合雑誌内部で分野ごとのレベルが大幅に変わってくる

ただしこれは平均化された一般論なので個々の論文は個々に評価すべき

103名無しのひみつ2018/03/11(日) 23:53:39.87ID:7ERVqAEo
よくわかんないけど純結晶でも超電導が起きるってことでいいの?

104名無しのひみつ2018/03/12(月) 03:01:02.75ID:rqtjcmpP
ちがう

105名無しのひみつ2018/03/13(火) 17:37:42.34ID:tLg0WCNa
超電導出来たの?
じゃあ核融合も量子コンピュータも出来る?

106名無しのひみつ2018/03/13(火) 17:42:21.66ID:PPPbQABf
核融合は実現してるし
量子コンピュータもあるよ

107名無しのひみつ2018/03/13(火) 18:05:12.77ID:WumjUrDl
>>1
が要約にも説明にもなってない件

108名無しのひみつ2018/03/13(火) 18:09:13.11ID:icfJSB7R
は????????????

109名無しのひみつ2018/03/14(水) 09:03:18.71ID:XS6IhHi7
ノーベル賞レベルの発明、発見も素晴らしいですが、
人間に「神の存在、永遠の命・不死の確信」を与えたニール氏の「神との対話」も、それ以上の価値を持つと思います。


2000年の少し前頃に発刊され、アメリカで異例のベストセラーになり、日本でもベストセラー、
いまや30数カ国以上に翻訳されて読まれているニール・ドナルド・ウォルシュ氏の『神との対話』シリーズ。

もし本当に「神の存在と恩寵」を確信したいなら、まず正しい「神の理解」が必要です。

そして、その「正しい理解・認識」によって、この現世で「神の体験」が可能になります。

すぐには信じがたい話だとは思いますが、運命は全て完璧・(深い意味で)成功のみとのことです。

一見、少し怪しい題名の本ですが、誰にも身近な共通の一つの神様です。

思索的な哲学書として読んでも面白いと思います。

《10分ほどで読めて分かる『神との対話』》
https://conversationswithgod.wixsite.com/kamitonotaiwa-matome

110名無しのひみつ2018/03/14(水) 12:35:58.35ID:TY7ZY9/P
あーこれ読んだわω
もう捨てたけどΩΩΩ

111名無しのひみつ2018/03/19(月) 13:39:31.74ID:6NEKgU6S
通常、金属材料は単結晶ではなくて微結晶の集まりでしかないのに、
なぜ超伝導状態になったら、それが全体に広がるのだろうか?
結晶の粒界の不整合だとか粒界に存在する不純物の影響はトンネル効果か
なにかで無視されるのかねぇ?

112名無しのひみつ2018/03/19(月) 13:51:01.71ID:7vmwZgd5
自由電子が限りなく自由になるってことだね

113名無しのひみつ2018/03/19(月) 23:06:37.07ID:/pEnMcmy
>>111
電子の状態数(界面が関与) << 電子の状態数(界面があまり関与できない)

この大きな差を覆すような強い影響力を持つ仕組みがない場合に
バルクの性質が主役になる。

114名無しのひみつ2018/03/21(水) 04:29:26.48ID:59WdPHEb
NatureそのものよりNature photonicsとかNature physicsとかの方が箔が付く感
まずNature系なんか出せないし

115名無しのひみつ2018/03/21(水) 13:27:42.45ID:y1ejdMsq
>>111-113
希ガスが超伝導になる希ガス

116名無しのひみつ2018/03/21(水) 19:37:51.37ID:VsKe4E78
>>111
そりゃ一部でも非超伝導だと全体として超伝導と観測されんからね
最後の一部が超伝導になった瞬間全体が超伝導になったと観測されるわけよ

>>114
アホすw

しじみ ★ sage New! 2018/03/06(火) 18:46:41.65 ID:CAP_USER
年明けの1月11日、雑誌「Nature communications」に一報の論文が発表されました。

 「Discovery of Superconductivity in Quasicrystal」。
日本語なら「準結晶中での超伝導状態の発見」とでも訳しましょうか。

 名古屋大学、豊田工業大学、東北大学、豊田理化学研究所などのグループが達成した、

118ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/24(土) 05:33:35.19ID:RQByIxiL
最近はアモルファス言わんの

119ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/24(土) 05:48:36.79ID:fsmnOBNI
日本語で説明してくれないと理解出来ません。

120ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/24(土) 10:46:20.32ID:FHpTHmXF
自分でもうっかりすると間違えそうになるが、アモルファスと準結晶は違うものだよ。
準結晶は明確な秩序がある。結晶は秩序に周期性があり
準結晶は秩序に周期性がない。

アモルファスは乱雑で目立った秩序がない。

121ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/24(土) 10:52:32.50ID:VWqfrfbc
>準結晶は秩序に周期性がない

なるほど
うっかりさんですね

122ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/24(土) 18:28:19.21ID:+ASGgmCb
>>111
>通常、金属材料は単結晶ではなくて
>>88
>結晶だって無限に大きくないと並進対称性ないけど有限サイズで超伝導は起きるわけで、準結晶でも
>局所的に周期性ある場所あるからそこでクーパー対ができるってだけの話じゃねーの

単結晶だって並進対称性はない

>>116
>そりゃ一部でも非超伝導だと全体として超伝導と観測されんからね

電流は超伝導部分だけ流れりゃいいから、それはない

123ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/25(日) 00:14:49.16ID:zXLybrje
>>121
>準結晶 [quasicrystal]
>周期性のない新しい秩序構造である.1984年にAl‐Mn合金系で融液から
>急冷によって生成される準安定構造として発見された. (以下略) 理化学辞典第5版

124ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 09:32:53.69ID:sKishqKZ
どこぞの国と違うから、ノーベル賞間違いなしはやめて欲しいな。

125ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 10:37:29.16ID:y6HnIIRh
ミューオンでピラミッドとか原発とか火山とかの透視はノーベル賞取れるん?
ただの応用だから無理?

126ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 13:45:33.31ID:A9LB5CEx
そんなの無理に決まってるだろ
その程度の応用にさえノーベル賞を与えてたら毎年数百件って数の物理学賞や化学賞や生理学・医学賞をばら撒かねばならない

127ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 14:27:58.02ID:d/aKS9L9
青色LEDとかそんなレベル

128ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/26(月) 22:57:08.87ID:jlTlZ/+p
青色LEDは社会に与えた影響が大きかったから

129ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/27(火) 21:33:46.93ID:s3XEswj3
超電導なんて数多の材料で起こるのだから取り立ててどう言うこともない話だわ

130ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/28(水) 05:11:25.84ID:OM53tI8S
痴漢推奨さすがNHK

「痴漢」のおもしろすぎる論文
http://www4.nhk.or.jp/P4396/x/2018-03-28/31/14522/2760260/

131ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/03/28(水) 05:55:20.07ID:i+J9hYw6
準結晶超伝導転移・・・
厨二心をくすぐられますね

132ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/11(水) 18:30:29.94ID:2vB/AiYi

133ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/11(水) 23:28:42.17ID:7hyK1Xa2
日本はどっちかというとお花畑

134ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/04/12(木) 06:42:54.55ID:FjHmsqVl
>>69 石野先生ムリなんか… (´・ω・`)ショボーン

135ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/08(火) 01:16:28.66ID:wIKSyL8F
超電導は日本は昔から地道に研究してた分野だからね
新たな発見は嬉しい

136ニュースソース検討中@自治議論スレ2018/05/08(火) 15:58:48.67ID:TyugDaZ7
冷温停止ω

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