ここは (*゚∀゚)ゞカガクニュース隊だった

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2次元空間に「最も重い電子」を実現?  





 松田祐司 理学研究科教授(物理学・宇宙物理学専攻)、芝内孝禎 同准教授、寺嶋孝仁 低温物質科学研究センター教授の研究グループは、真空中の電子の1000倍にも達する大きな見かけ上の質量を持つ「重い電子」の金属状態を、人工的に2次元空間につくり出すことに世界で初めて成功しました。本研究成果は、米国科学雑誌「Science」誌に2010年2月 19日に掲載されました。

 本研究成果は独自の技術を用いて希土類元素の化合物を交互に積み重ねた「人工超格子」を作製することにより、電子を狭い空間に閉じこめ、自然界には存在しない電子状態を実現することにより得られたものです(図参照)。この研究によって、重い電子状態を人工的に制御することが可能になり、新しいタイプの超伝導体や磁石をつくりだすことができるようになると考えられます。

2010022301.jpg



 1. 図:本研究で作製したCeIn3/LaIn3超格子:(左)概念図、(右)透過型電子顕微鏡による断面写真。白いスポットがセリウム(Ce)原子を示す。重い電子はCeを含む2次元平面に閉じこめられている。

 本研究は、文部科学省科学研究費基盤研究、新学術領域研究「重い電子系の形成と秩序化」、およびグローバルCOEプログラム「普遍性と創発性から紡ぐ次世代物理学」のサポートをうけ、宍戸寛明 低温物質科学センター特任助教、紺谷浩 名古屋大学大学院理学研究科准教授らとの共同研究によるものです。

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2009/100219_1.htm





2 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 08:58:02 ID:SLRgL7vd
重さの意味が分からん。

3 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:02:02 ID:qJsCZjzP
>>2
「質量」とは言ってないから、説明文のまんま解釈して「移動させにくさ」の指標なんじゃね?



5 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:03:25 ID:MDMKisNf
凄そうな発見だと思うが…ちんぷんかんぷん。

11 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:03:11 ID:8tK4/2MA
>>5
つまり、エロがいっぱいの自由なネットの世界からずりネタを拾っても重みがないけど、苦労して入手した裏本や裏ビデオのずりネタなら重みがあるということだ。

27 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 15:01:04 ID:p6fGCQe6
>>11
オタクを数人一部屋に押し込めると、一人の時より重い雰囲気なるって事か。



8 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:10:30 ID:aF8Sy946
とりあえず凄いんだな?


9 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 09:48:26 ID:X1siGZTQ
>厚さ約0.2ナノメートルと非常に薄いセリウム化合物の膜を作った。
これ、水素原子の直径より薄いけど、どうなってんの?

※現行スレッドのニュース元は、侮日新聞だった。
以降、記事の数字で盛り上がる。

15 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:29:04 ID:esRZ0XPA
>>9
それは0.025nm

19 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:54:37 ID:X1siGZTQ
>>15
いや、それはない。Wiki水素だと、ファンデルワールス半径は、0.12nmだし、共有結合直径にしてもそこまで小さくはない。Wikiセリウムによるとセリウムの原子半径は181.8 pmだから、やっぱり膜圧0.2nmってのは不思議、というか測定ミスじゃ?

17 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:46:44 ID:jfacJ/RC
>>9
お前、nm(ナノメートル)とpm(ピコメートル)を勘違いしてないか?
それとも CGS 単位系と MKS 単位系を勘違いしてないか、0.2nm = 200pm > 2*52.9pmおかしくないぜ。

割とギチギチだけどな。そうそう、原子番号が大きくなっても、原子の半径はそうは増えないんだよ。
(例外はあるけど。カリウムイオンの半径とナトリウムイオンの半径とか)

20 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 10:55:57 ID:jfacJ/RC
>>17
こんなの Wikipedia で見っけ。

>セリウム原子半径(計算値) 185 (no data) pm
直径と半径を混同してる?まさかね。



21 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 11:01:09 ID:jfacJ/RC
セリウム+ランタンというところにミソがあるのかも。
X線回折を調べたのかも。そのへんは真面目に論文を読んで質問もしないとね、俺には何とも言えない。


23 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 12:06:02 ID:HV0Y7R2v
これで文鎮が小さくなるな。


25 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 14:50:26 ID:KdycOqb2
>「9.1×10のマイナス28乗キログラム」。
何か変、1.0×10のマイナス3乗キロメートル

※現行スレッドのニュー(ry

29 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 17:32:09 ID:fvZJEWuC
>>25
MKS単位系では極めて普通だが、どこがツボにはまったの?

44 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 02:27:37 ID:AgZ4Bb1Y
>>25
CGS単位系だと、長さ(cm)、重さ(g)、時間(s)だけど、SI単位系だと、長さ(m)、重さ(kg)、時間(s)なんよ。
でもって、国際的にはSI単位系なんだ。SI単位系=国際単位系だしね。



26 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 14:59:05 ID:qGteS6ji
ついにきたな、高温超伝導期待してるぜ。


28 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 15:42:23 ID:N9Hv6LbM
2,3原子層くらいか、MBE?


30 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 18:52:03 ID:hc02zh4O
有効質量ってのは、金属の格子振動(フォノン)などの影響を無視して電子が自由に動けるとしたときの質量。
つまり多いほどフォノンが激しいということになるので、より高温超伝導が生じやすい状態になる。


33 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 20:18:55 ID:AQIcdVV1
電子は、どれも全部同じ重さと思っていた。


35 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 21:27:09 ID:LRxqvFcP
日本の研究費全て京大、阪大、理化学研究所、JAXAにつぎ込んでいい。

39 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:54:46 ID:lMfpwire
>>35
気分は分からんでもないけど、頭悪く見えるから止めれ。



36 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:29:44 ID:ZMm3hYgI
運動してない程 重くなるって高校物理まででも理解できる?

37 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:53:04 ID:nzoWHRlL
>>36
運動してない奴程、重くなるのは分かる。



38 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:53:38 ID:kNlEIM/b
正直、重い電子系とか近藤効果は素人に説明できる自信がない。


40 :名無しのひみつ:2010/02/19(金) 22:58:12 ID:YbvAWHLr
要は完全な単原子膜を作ったってこと?


43 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 01:42:11 ID:LakJcIsh
重い電子系の人工的な2次元化に成功
http://kotai2.scphys.kyoto-u.ac.jp/index.php?Research%20Highlights#res14
2次元空間に「最も重い電子」を実現 ? 京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/news6/2009/100219_1.htm

これらリンクを見る限り厚さは2nmではないだろうか?
>>1の厚さ0.2nmというのは何処から来たのだろう論文読める人は解説頼む。

48 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 11:44:36 ID:tSe35x+y
>>43
2nmは膜と膜の間隔、電子が動くのはセリウムを含む薄い膜の中。



45 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 08:28:08 ID:wWxw26nl
でんこちゃんは、東京電力のキャラクターです。
電子(でんこ)ちゃんは、満開製作所(2001年頃解散したと思われる)のキャラクターです。

57 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 17:07:47 ID:NvhJWja4
>>45
なつかし~な、電開の満子ちゃん



51 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 19:17:23 ID:DxFNm+Cd
薄膜積層メモリに使えないか?


53 :名無しのひみつ:2010/02/20(土) 23:38:12 ID:vV6wSqYY
要するに、金属内部だと金属格子にある電子の運動の影響で重力が増えるってことだよ。
それが激しい物質をみつけただけ。


54 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 00:46:30 ID:/d1RcM2h
Ceの4f電子というのが原子の内側にあって普通は動けないんだけど。
ほかの動き回ってる電子がCe4fと混じって、結果として動けないはずのCe 4f電子がのたのたと重ったるく動く。

55 :名無しのひみつ:2010/02/21(日) 01:08:19 ID:AfZ6/edi
>>54
重いより鈍いと言った方が分かりやすいんじゃないの?
あとCeAl3も1000倍らしいから、そこまで最も重いわけではないよね。

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14031 :  2010.02.23 Tue 13:09  

例え話にワロタwww
でも凄いなぁ、あまり理解できないけど
何故こんなナノ世界の物が作れるのか

  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14032 :  2010.02.23 Tue 14:08  

こんなこともできるのか。って感じ。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14034 :  2010.02.23 Tue 17:02  

つまり、どういうことだってばよ?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14035 :  2010.02.23 Tue 18:03  

あれ?
リンク元確認はしてないけど、つまり嘘ニュースってことじゃないの?
  • #l0yaxqJ6
  • 名無し隊員さん 
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14036 :  2010.02.23 Tue 18:03  

    ,.へ
    /::::::::::::\         /ヽ.       
  /:::::::::::::::::::::\      /:::::::|
  |::::::::::::\:::::;::->──<::;;;_::::::|  ×  何言ってるか
 ノ::::::::::;:-/´  ,. -─-、    `ヽヽ.  ×
 ヽ、:/:::/  /          ヽ.´`ヽ.    -┼‐  | ‐十 o |   |
   /:::::/   /  /   /|     〉   ',   ,.-┘   |  _|    レ   |
  ./::::::,'  ノ  /  /|`メ、 |  /|  ハ  i  ',   '、__ つ レ (_,|ヽ   _,ノ
 /:::,.イ イ /  | ./-─‐-、レ' | /_ | ハ  i
く::::::::ノ   レヽレ'| "      レ'___ `/ |  ,ゝ       _|__   -┼- 、ヽ | ヽ   /
 `/    |.  |           `|  ハ ハ         |/-‐-、  |   |  └‐-、  /‐ァ
 〈. /    |.  ',   /´ ̄`ヽ.  "|Yノ レ'       '|   ノ ノ 、ノ  ____,ノ / (__ノ
  )ヘ  /  ',  '、  |    /  ,.イ ',       人___
    レ、    ヽ.  |>ゝ.,__/,.イ ノ  〉      ,.、  (
'\    )--ヽハV、 \_/ヽレ|/`ヽ(     ノ i  ⌒
  \/   `ヽ::::ヽ.\/ヽハ、         ./  'ァ- 、
  、/      ';::::::', (ハ) |:::Y`ヽ.     /  ノ、二{
─-〈       〉::::::|___ハ__|:::::|  ',    /   ィ{___,ノ
   ゝ、_、r‐`'"ヾ::::::::::::::::::i::::::::::::i   〉 /   ァ‐''
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14038 :  2010.02.23 Tue 19:16  

なにがすごいのかさっぱりわからん。
  • #-
  • もふもふ 
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14039 :  2010.02.23 Tue 19:36  

つまり・・・
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14040 :  2010.02.23 Tue 19:47  

有効質量という、力をかけたときの動きやすさを表す値があって、
真空中では普通の質量と同じなんだけど、
半導体の中を動く電子なんかは原子とかからの影響で
変な値を取ったりするんだけど…

要するに狭い所にぎゅうぎゅう詰めにしたら動きにくくなりましたって事。たぶん。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14041 :  2010.02.23 Tue 20:27  

大きな見かけ上の質量を持つ「重い電子」の金属状態を、人工的に2次元空間につくり出す

これの意味がさっぱりわからん。
  • #-
  • 774 
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14042 :  2010.02.23 Tue 20:38  

あれだな。

もっと噛み砕いて分かりやすく説明しないと、仕分けられんぞ。
いやマジで。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14043 :  2010.02.23 Tue 21:37  

よくわからんが厚みの無い平面に電子閉じ込めたの?
なんか変なことしたから見た目が重くなったの?
エロい人じゃなくて賢い人に聞きたい
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14044 :  2010.02.23 Tue 21:57  

電子をとてつもなく動かしにくくしたと言う理解でおk?
動かしにくい故に電子を局在させて半固定状態にしてみましょうとかそんな理解でおk?
高校卒業から物理やってないからよく分からん。
  • #nEx7PFYA
  • 名無し隊員さん 
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14045 :  2010.02.23 Tue 22:13  

よくわかんないまま考えたけど、「二次元に」っていうのは、Ce層とLa層の重ね合わせによって、電子の可動範囲を平面内に限定したという意味じゃないかな。
図で言うと、赤色の原子(Celn3ってやつ)で作られた平面しか動けないとか。
図みたいに原子の平面を重ね合わせたら電子が動きにくく(=みかけの質量が重く)なって、今までに比べ繊細な操作をしなくても制御できるようになったとか、そんな話じゃないかと予想。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14046 :  2010.02.23 Tue 23:02  

ふぅ…
まったく…
エロ賢い人によるとだな、電子を特殊な平面に閉じ込めたら、この閉じ込められた電子が見た目は重くなった。で、このことは重い電子を人類史上初めて制御できるようになったことである
やれやれだぜ
閉じ込めたら見掛け上重くなったダ
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14047 :  2010.02.23 Tue 23:07  

まさか密度の話じゃないんだよな?
ただっぴろい真空中の電子寄せ集めたら質量は変わってないのにぱっと見くっついて1つにの時に比べて巨大化したからとか
なにを言ってるのかわけ分からなくなった
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14048 :  2010.02.23 Tue 23:08  

14045
じゃあ、新種の半導体ができるかもってこと?
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14049 :  2010.02.23 Tue 23:47  

重い→動かしにくい
で変換して記事やコメントを見ればいいわけだな、これは。
  • #-
  •    
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14050 :  2010.02.24 Wed 03:20  

あのう、よく2次元の生き物はクラゲみたいな構造で…とか
ニュートンの次元特集であるんだけど、そもそも2次元、4次元に住む
生物っているの?次元の説明で生物を持ち出すのってよくあるけど
あの話は分かりやすくするための例えであって実在しないのかな。
yahoo知恵袋でも尋ねてみようかしら。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14052 :  2010.02.24 Wed 06:21  

つまり

「思い出がいっぱいの電子」

というメルヘンな開発に成功したと俺の頭は理解した!
  • #-
  • 名無しさん@お腹いっぱい。 
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14053 :  2010.02.24 Wed 07:27  

自由電子を狭い空間にぎゅうぎゅう詰めにして条件次第で簡単に
取り出せたり閉じ込めたりすることができるようになった、って話
だったら超高性能蓄電池を期待できたんだが…
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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14064 :  2010.02.24 Wed 14:14  

見かけの~って教科書的に意外とよく使う表現だけど、はっきり言ってまぎらわしいよね。

書いてる本人は分かりやすく言ったつもりなんだろうけど。
  • #-
  • 名無し隊員さん 
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21450 :  2012.06.02 Sat 14:53  

金属比熱C(~γT)の温度の1次の比例係数γ(∝m*)
からみつもられる有効質量m*であってそんなに意味は
意味はないというか
  • #wLMIWoss
  • 名無し隊員さん 
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