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光が一瞬の磁石を作り出す? X線パルスによる分子磁性と分子構造変化の検出に成功  





 東京工業大学大学院理工学研究科の腰原伸也教授らは、高エネルギー加速器研究機構(KEK)や科学技術振興機構(JST)と協力して、光によって分子内に100億分の1秒の間だけ出現する分子磁性と分子構造の変化を直接観測することに成功した。光が一瞬の磁石をつくり出す様子をとらえたもので、新たな光触媒や超高速光磁気デバイスの開発のための基盤的な測定法として期待される。

20100119zu1_convert_20100119101702.jpg



 今回の成果は、100ピコ秒(ピコは1兆分の1)幅のパルスX線を用いた「時間分解X線吸収微細構造(XAFS)」法という手法を使い、高速に時間変化している物質の状態を動画のように測定した。具体的には溶液中で任意に分子配列した分子が光によって、700ピコ秒という短い間に一瞬だけ分子磁石へと変化し、すぐに戻る様子をとらえた。
 この手法では試料形状を選ばないため、固体だけでなく、液体や気体のように結晶でない試料にも適用できる。

日刊工業新聞
http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0720091230eaab.html
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20091215/index.html





2 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:23:34 ID:XvSnqJhb
俺に理解できるように言い直してくれ…

4 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:34:27 ID:+Ackc1L9
>>2
応用するとハードディスクならぬ、液体で構成されたハード液たる物が作れるかも?かな。

51 :名無しのひみつ:2010/01/05(火) 00:27:35 ID:r+bHz4vq
>4
その場合、ハード液でなく液ディスクではないだろうか?



5 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:38:52 ID:Xnl3G18w
電子レンジも、そのぐらいの周期の電波使っているのだろ。


6 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:42:39 ID:f7urVTvG
光によって励起され、極性を持った一瞬の分子構造を捉えたって話しだよな?


7 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:43:39 ID:yswfk2W+
分子磁石ってなんぞ?分子自体が磁力を持った状態ってコト?


8 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:51:07 ID:66ekDnXj
分子に光を当てると、光エネルギーをうけて分子が一瞬磁石になり、その後元に戻ったってことだな。
机上で言うのは簡単だが、それを観測する技術が凄いかも。

9 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:56:21 ID:Y0oO56OI
>>8
パルスレーザでpsスパンの動画をとる技術は昔からあったよ。



10 :名無しのひみつ:2010/01/01(金) 23:59:58 ID:EMAp2W1p
>一瞬だけ分子磁石へと変化
揚げ足取るようだが、一瞬って0.1秒位じゃね?長すぎ。


12 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 00:08:34 ID:QMdENNoe
こんなときにこそ、漢字の単位を使うのだ「一瞬」などと言う言葉では表せない。
埃秒(あいびょう)= 100億分の1秒


13 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 00:12:31 ID:e2Rhc1IJ
ちなみに光が物質にあたって反射する現象は、この一瞬の磁界変動によって起こされている。

14 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 00:15:07 ID:raufr5du
>>13
マジでっ?!

16 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 00:31:38 ID:gjX/ZAGv
>>13
オッサンの頭って科学なんだな…

17 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 00:35:54 ID:uQVqQPnW
>>13
そんな重苦しい反応しないと反射できないのかよ。

20 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 01:27:35 ID:HgDrtjyb
>>17
光を受けた分子の電子が励起、電磁波を放ってもとの軌道に戻る。
こうやって物は光を反射してる。



22 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 01:38:40 ID:VtZyhUfY
ついに光子力エネルギーが日の目をみた、マジンガーZまでもうすぐ。



24 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 02:33:40 ID:WroxGgDo
どうせこれも極低温だったり、超高圧力かけてたりするんだろ。

50 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 12:00:43 ID:arrT1G3o
>>24
極低温、超高圧力だと時間分解能向上するんだっけ?



25 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 03:46:48 ID:LadiNtR3
その応用が幽霊だったりしない?

26 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 08:30:02 ID:gjX/ZAGv
>>25
幽霊は脳の認識のゆらぎから起こる錯覚です。



28 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 12:28:40 ID:zk5WMYBD
>>20は本当?それだと、ごく特定の波長の光しか反射されない気がするし。
入射角と反射角が等しくなるとは思えないのだけど…

29 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 12:51:37 ID:HgDrtjyb
>>28
励起というのは正しくなかった。

光の吸収・再放射
光子が原子に当たると、原子内の電子が励起することなく(高いエネルギー準位に遷移することなく)振動する。しかし、振動はいつまでも続くわけではなく、電子は振動していない状態に戻る。このとき,原子から同じ振動数の光子が放出される。この過程を光の吸収・再放射という。

http://mis.edu.yamaguchi-u.ac.jp/kaisetu/physics-ii/phy-08.pdf

30 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 15:41:19 ID:zk5WMYBD
>>29
振動というのなら分かる。それで物質固有の振動数のものが吸収されるとか、物質の中で光の速度が落ちるのは説明できる。でも、やはり入射角と反射角が等しくなるのが分からないな。

透過する場合に同じ方向に飛び出すことについても。放出ならランダムな方向に起きそうなのに。それは運動エネルギーの保存で説明すべきなのだろうか?

31 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 15:51:59 ID:HgDrtjyb
>>30
ホイヘンスの原理でしょ?素元波の干渉とか学校教育レベルだと思うけど。

34 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 17:01:19 ID:5YoUj3IX
>30
光の速度に近くなると、ニュートン的な運動量とか運動エネルギーをそのままには使えないてなことが某「辞書」に書いてあった。



32 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 16:46:01 ID:RGFaOzEa
>100億分の1秒の間
そういう言い方、やめてくれないかな。10^-8 / 100 秒 = 10^-10s = 0.1ns = 100ps だろか?
計算を毎回やらせられる人の身にもなってくれ。


35 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 18:25:48 ID:QSSSYh+9
光コンピューター用の超高速メモリになったりしそう。


36 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 20:10:48 ID:KxCvzSFb
誰か3行で初代ガンダムに例えてくれ。

37 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 20:32:42 ID:ac3/LZQF
>>36
リック・ディアスの存在が百式の開発に不可欠だったということ。

39 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 20:58:57 ID:ac3/LZQF
>>37
リック・ディアスはな、リック・ディアスはなァ…



41 :名無しのひみつ:2010/01/02(土) 21:17:08 ID:p7WmgGyE
一般的な化学変化の瞬間も見れるのかな?


43 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 01:40:01 ID:Uu4Mz38O
屈折角が原子の種類で違うのは受光によってブン回る自由電子の軌道が、原子の種類によって違うから。
あと、原子の種類によっては波長毎に反射角が異なるので、色が変化する。

入射角と反射角が等しくなるのは、特定の原子に限られる。


45 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 02:37:02 ID:y3E6wSho
具体的には、何に応用に出来んだよ?

46 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 03:46:10 ID:fKDaJq+Q
>>45
光の封じ込めとか、光メモリーとか光電池とか出来たりして。



47 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 05:20:54 ID:uw22b7Me
「励起」って文字をいつも「勃起」と読み違えてしまう。

48 :名無しのひみつ:2010/01/03(日) 05:26:32 ID:zBZSim7J
>>47
似たようなもんだしな。



55 :名無しのひみつ:2010/01/06(水) 10:55:31 ID:oWxyTqhm
しげえ動体視力だな。

56 :名無しのひみつ:2010/01/12(火) 19:33:02 ID:wkPUZzKw
>>55
相対論も知らないのか?光の速さ近くで動いてるものは時間がゆっくり流れるんだ。つまり、観測者が数ピコ秒スケールの周期で微小振動すれば、観測物の数100ピコ秒なんて余裕で観測できるんだ。



関連画像
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12945 :  2010.01.19 Tue 13:55  

暗号技術を思いついた
任意の素材にこのパルスレーザーを照射することにより
目的の情報を封入したメモリディスクを作成する.
対象素材は暗号鍵
レーザー照射パターンが公開鍵の役目を負う
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12946 :  2010.01.19 Tue 15:19  

相対論w

よくそんなもの理解するなぁ

ゆっくりになるわけないだろw
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12947 :  2010.01.19 Tue 15:20  

>12945
その照射パターンは暗号化しなくていいのかしら?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12948 :  2010.01.19 Tue 16:27  

液体ハードはいいかもな材料費安そうだし
  • #-
  •   
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12949 :  2010.01.19 Tue 16:57  

液漏れしたら他のパーツまで巻き添えじゃないか!
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12950 :  2010.01.19 Tue 17:02  

Fe原子が熱励起による電子遷移でfccの反強磁性状態やbcの強磁性状態に変化する奴の親戚だと思う
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12951 :  2010.01.19 Tue 18:07  

液ディスク、水冷CPUクーラーで快適PCライフ☆
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12953 :  2010.01.19 Tue 22:02  

相対論とか、そんなたいしたもんじゃ、ないんじゃね?

磁性ってのは電子スピンによって起きる。
常磁性物質ならぬ通常の物質は、酸素みたいな安定ラジカルでも無い限り普通は磁性を持たない。

でも光で電子にエネルギーを与えると、ほんの一瞬だけスピンをもった状態に励起できる。
でも分子レベルで、しかもピコ秒しか励起していない状態を測定(観察)はできなかった。

が、今回の技術で励起した磁性を観察できるようになった。
そんだけ。
物質が変わるわけではない。

固体以外で磁性と聞いて液ディスクとか、アホかと。ww
  • #-
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12954 :  2010.01.19 Tue 22:34  

プルーがワンピースのキャラクターってところまでは理解できた。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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12956 :  2010.01.20 Wed 10:42  

>ハード液
紙ヤスリ(サンドペーパー)を紙ペーパーって呼んでる人を思い出した
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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13031 :  2010.01.22 Fri 18:34  

じゃあ光速越えるハイパークロックアップは普通のクロックアップより実は動きのろいの?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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