科学ニュース+板 (53/303)
1：● ◆SWAKITIxxM ＠すわきちφφ ★ 2012/02/27(月) 19:12:40.08 ID:??? BE:970744493-2BP(1056) << 33 34 128 180 182 193 277
N 極・S 極だけをもつ磁石・磁気モノポールの発見首都大学東京大学院理工学研究科 多々良源准教授と竹内祥人研究員
首都大学東京大学院理工学研究科 准教授 多々良源と日本学術振興会特別研究員 竹内祥人は、N 極または S 極だけをもつ磁石(磁気モノポール)を、普通の磁石と白金を組み合わせた簡単な構造で作ることができることを理論的に示しました。
モノポールを磁石と白金の接合という簡単な構造で作ることができれば、情報機器中で N 極だけをもつ磁石を作ることが可能になり、資源の埋蔵に問題のあるレアアース金属を利用せずに高密度デバイスを作成できる可能性があります。またモノポールを操作し流れを作れば、磁場と電場を対等に操作することができるようになり、これまでの動作原理を超えた新しい情報伝達や情報記録が可能になると期待されます。自然界の磁石はすべて N 極と S 極からできており、それらを分離して N 極または S 極だけからなるモノポールを作ることは通常不可能と考えられています。ただし理論的には、モノポールの存在の可能性があることが 1931 年に Dirac1)により指摘されていました。その後の研究により、モノポ ールは宇宙のビッグバンによる生成の直後(約 0.1 ナノ秒後 2))につくられた可能性が明らかにさ れています 3)が、これまで行われた大規模な観測では宇宙初期のモノポールは見つかっていません。今回多々良、竹内は、物質中では対称性の法則が真空や空気中と異なることに着目し、宇宙初期のような超高エネルギーを用いなくてもモノポールの生成が可能であることを示しました。この際鍵となるのが白金のもつ強い量子力学及び相対性理論に基づく効果で、これが普通の磁石を構成しているスピン 4)の運動を電子の運動に変換するはたらきをしています。このために磁石の向きを変化させると電子の運動がおき、このときにモノポールがつくられます。つまり白金のもつ相対論効果は、スピンの住む世界と電子や電荷の住む世界をつなぐ役割を果たしており、これによりモノポールの生成が起きます。
この成果は、日本物理学会が発行する英文誌 Journal of the Physical Society of Japan (JPSJ)の 2012 年 3 月号に注目論文(Editors' Choice)として掲載される予定です。
首都大学東京
http://www.tmu.ac.jp/news/topics/4376.html?d=assets/files/download/thesis/press_120227.pdf
Journal of the Physical Society of Japan
http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/033705/
首都大学東京大学院理工学研究科 准教授 多々良源と日本学術振興会特別研究員 竹内祥人は、N 極または S 極だけをもつ磁石(磁気モノポール)を、普通の磁石と白金を組み合わせた簡単な構造で作ることができることを理論的に示しました。
モノポールを磁石と白金の接合という簡単な構造で作ることができれば、情報機器中で N 極だけをもつ磁石を作ることが可能になり、資源の埋蔵に問題のあるレアアース金属を利用せずに高密度デバイスを作成できる可能性があります。またモノポールを操作し流れを作れば、磁場と電場を対等に操作することができるようになり、これまでの動作原理を超えた新しい情報伝達や情報記録が可能になると期待されます。自然界の磁石はすべて N 極と S 極からできており、それらを分離して N 極または S 極だけからなるモノポールを作ることは通常不可能と考えられています。ただし理論的には、モノポールの存在の可能性があることが 1931 年に Dirac1)により指摘されていました。その後の研究により、モノポ ールは宇宙のビッグバンによる生成の直後(約 0.1 ナノ秒後 2))につくられた可能性が明らかにさ れています 3)が、これまで行われた大規模な観測では宇宙初期のモノポールは見つかっていません。今回多々良、竹内は、物質中では対称性の法則が真空や空気中と異なることに着目し、宇宙初期のような超高エネルギーを用いなくてもモノポールの生成が可能であることを示しました。この際鍵となるのが白金のもつ強い量子力学及び相対性理論に基づく効果で、これが普通の磁石を構成しているスピン 4)の運動を電子の運動に変換するはたらきをしています。このために磁石の向きを変化させると電子の運動がおき、このときにモノポールがつくられます。つまり白金のもつ相対論効果は、スピンの住む世界と電子や電荷の住む世界をつなぐ役割を果たしており、これによりモノポールの生成が起きます。
この成果は、日本物理学会が発行する英文誌 Journal of the Physical Society of Japan (JPSJ)の 2012 年 3 月号に注目論文(Editors' Choice)として掲載される予定です。
首都大学東京
http://www.tmu.ac.jp/news/topics/4376.html?d=assets/files/download/thesis/press_120227.pdf
Journal of the Physical Society of Japan
http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/033705/
33：名無しのひみつ 2012/02/27(月) 20:43:59.93 ID:o9EQ3fQm
34：名無しのひみつ 2012/02/27(月) 20:45:43.13 ID:MsHT1ZNy
>>1
つまり、反重力装置が作れるってことだな！！
つまり、反重力装置が作れるってことだな！！
277：名無しのひみつ 2012/03/01(木) 06:10:59.33 ID:h2fJ9omA
182：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 22:09:21.17 ID:Da8fAotx << 184
>>1
さて、ここからが問題だｗ
例えば、１cm３の中に、そのモノポールを積め込んだ物体と、
今、開発されている強力な磁石を１cm３に積め込んだモノは、どっちが強力になるんだ？
ソコんとこハッキリしてくれｗ
さて、ここからが問題だｗ
例えば、１cm３の中に、そのモノポールを積め込んだ物体と、
今、開発されている強力な磁石を１cm３に積め込んだモノは、どっちが強力になるんだ？
ソコんとこハッキリしてくれｗ
184：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 22:34:19.33 ID:Qr7LFoOA
物理学会などで発表を聞くことがあるのだが，
この話で出てくるモノポールはDiracモノポールとは違う．
したがって (真空中の) Maxwell方程式はdiv B=0から変化しない．
単に，物質中における実効的な磁場を計算したときにdiv Bが有限の値を持つという話．
スピントロニクスでは，現象の理解を助けるためにスピン流の概念を多用するが，
この分野で扱う強磁性体の有効ハミルトニアンは元々SU(2)対称性を破っているため
スピン流が保存しない (スピントルク項と我々が呼んでいる項が残る)．
しかもスピントルク項は，モデルによって形を変える．
例えば，応用上重要なスピン軌道相互作用や，磁性不純物などが存在する場合など．
多々良等はこのような非保存量であるスピン流の概念から脱却し，
現象をモノポール流で理解＆整理しようとしているように思える．
実際，本研究のモデルのように，SU(2)分子場＋スピン軌道相互作用 (Rashba型) が入っていても
モノポール流はカレント保存則を満たす．
この点は理論として美しいのかもしれないが，如何せん何が起きているのかが見えづらい．
また，Noetherカレントとして今回のモノポール流をはっきりと定義することにまだ成功していない．
つまり，実際に電流をKeldysh Green函数法で計算するまで，モノポール流の保存則が成立することを確認する手立てはない．
スピン流の連続の式はモデルによって変わってしまうのだが，極めて直感的で，定性的な理解と推論に役に立ってきている．
俺もスピン流で理解するのが好きなので，今のところモノポールで現象を整理しようとは思わない．
彼らが，モノポール流がスピン流よりも遙かに便利な概念であることをハッキリと示すまで，
おそらくこの考え (というか結果の整理に過ぎないのだが) は広まらない．
実際，スピントロニクスでモノポール流じゃないと理解できない現象は未だ見つかっていない．
この話で出てくるモノポールはDiracモノポールとは違う．
したがって (真空中の) Maxwell方程式はdiv B=0から変化しない．
単に，物質中における実効的な磁場を計算したときにdiv Bが有限の値を持つという話．
スピントロニクスでは，現象の理解を助けるためにスピン流の概念を多用するが，
この分野で扱う強磁性体の有効ハミルトニアンは元々SU(2)対称性を破っているため
スピン流が保存しない (スピントルク項と我々が呼んでいる項が残る)．
しかもスピントルク項は，モデルによって形を変える．
例えば，応用上重要なスピン軌道相互作用や，磁性不純物などが存在する場合など．
多々良等はこのような非保存量であるスピン流の概念から脱却し，
現象をモノポール流で理解＆整理しようとしているように思える．
実際，本研究のモデルのように，SU(2)分子場＋スピン軌道相互作用 (Rashba型) が入っていても
モノポール流はカレント保存則を満たす．
この点は理論として美しいのかもしれないが，如何せん何が起きているのかが見えづらい．
また，Noetherカレントとして今回のモノポール流をはっきりと定義することにまだ成功していない．
つまり，実際に電流をKeldysh Green函数法で計算するまで，モノポール流の保存則が成立することを確認する手立てはない．
スピン流の連続の式はモデルによって変わってしまうのだが，極めて直感的で，定性的な理解と推論に役に立ってきている．
俺もスピン流で理解するのが好きなので，今のところモノポールで現象を整理しようとは思わない．
彼らが，モノポール流がスピン流よりも遙かに便利な概念であることをハッキリと示すまで，
おそらくこの考え (というか結果の整理に過ぎないのだが) は広まらない．
実際，スピントロニクスでモノポール流じゃないと理解できない現象は未だ見つかっていない．
なんか一生懸命上から順に見て気になったところ書いてみたけど>>103で非常に簡潔に説明されていたという(´･ω･｀)まぁいいや
>>Div B=0
他の人が書いてるように経験則であってモノポールが無いということを証明したわけではないです
>>実物作れ
モノポール由来の物理現象を観測すればいいんだけど今のところ全部「スピン流」と呼ばれる磁化の流れみたいなもので大体説明できてしまうから確証がないんです
ただスピン流と違ってモノポール流は保存流なのでモノポール描像で今までのスピン流のいろんな現象が説明できたら理論家としてはちょっと嬉しいなという状況
「な・・なんだこれ、モノポールじゃないと説明できない！」という実験事実とかがあればいいんだけどね(´･ω･｀)
>>仮説だけで実験屋には責任を負わない
そんなこと言われたら理論屋さんは既存の実験事実を説明するだけの論文しか書けなくなっちゃう
>>Ｎ極とＳ極がどう分かれる？
分かれるんじゃなくて本質的に片方しか生成されないということです
あとついでに言うと陽電子はスピン(小さい磁石)を持ってるだけなのでモノポールではありません
>>磁性は電子の磁気モーメントで決まるからモノポールは無いんじゃない？
磁気モーメントは見方を変えれば単極磁荷がごく近いところにあるもの(電気双極子のアナロジー)とみなせるから別に変ではないです
Ｎ極、Ｓ極を決めているのはスピンの向きというのはその通りでその向きを決めてるのが磁荷の符号・・・といえばいいのかな
>>なんで白金？
白金はこの手の話で最も重要な「スピン軌道相互作用」と呼ばれる相互作用が強い物質だからです。金や白金のような重たい元素がいいんだって！
>>永久機関
なんかちょくちょく見かけるけど永久機関自体熱力学の法則で無理だと証明されてるんだし関連性はないんじゃないかと思います
>>首都大学東京
大学名だけから人の素性やら能力を勘ぐるのは失礼なのではないでしょうかね(´･ω･｀)
あと最後にこの話の未だわからない部分は磁化が「運動してないと」モノポールが現れないということ
動的な系の中でしか現れないというのはなんか不思議ですね
>>Div B=0
他の人が書いてるように経験則であってモノポールが無いということを証明したわけではないです
>>実物作れ
モノポール由来の物理現象を観測すればいいんだけど今のところ全部「スピン流」と呼ばれる磁化の流れみたいなもので大体説明できてしまうから確証がないんです
ただスピン流と違ってモノポール流は保存流なのでモノポール描像で今までのスピン流のいろんな現象が説明できたら理論家としてはちょっと嬉しいなという状況
「な・・なんだこれ、モノポールじゃないと説明できない！」という実験事実とかがあればいいんだけどね(´･ω･｀)
>>仮説だけで実験屋には責任を負わない
そんなこと言われたら理論屋さんは既存の実験事実を説明するだけの論文しか書けなくなっちゃう
>>Ｎ極とＳ極がどう分かれる？
分かれるんじゃなくて本質的に片方しか生成されないということです
あとついでに言うと陽電子はスピン(小さい磁石)を持ってるだけなのでモノポールではありません
>>磁性は電子の磁気モーメントで決まるからモノポールは無いんじゃない？
磁気モーメントは見方を変えれば単極磁荷がごく近いところにあるもの(電気双極子のアナロジー)とみなせるから別に変ではないです
Ｎ極、Ｓ極を決めているのはスピンの向きというのはその通りでその向きを決めてるのが磁荷の符号・・・といえばいいのかな
>>なんで白金？
白金はこの手の話で最も重要な「スピン軌道相互作用」と呼ばれる相互作用が強い物質だからです。金や白金のような重たい元素がいいんだって！
>>永久機関
なんかちょくちょく見かけるけど永久機関自体熱力学の法則で無理だと証明されてるんだし関連性はないんじゃないかと思います
>>首都大学東京
大学名だけから人の素性やら能力を勘ぐるのは失礼なのではないでしょうかね(´･ω･｀)
あと最後にこの話の未だわからない部分は磁化が「運動してないと」モノポールが現れないということ
動的な系の中でしか現れないというのはなんか不思議ですね
226：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 10:16:08.91 ID:AUiM1pPl << 231
231：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:23:47.72 ID:O98A32Xl
>>226
いえ、歳差運動するのは磁化のほうです。電子はこの場合本質的には観測可能な物理量に変換するための道具です。
(とはいえ白金の持つ強いスピン軌道相互作用も必須ですが。。)
あと磁性体の片方の磁極が強くなるのではなくて本当に単極の磁荷が現れるというのが主張です。
箇条書きで書くと
・スピン軌道相互作用の強い金属と強磁性をくっつけた系を用意する
・磁性体のほうの磁化を歳差運動させる(図１のぐるぐる回ってるＭが磁化)
・すると金属と強磁性の界面にモノポール流(図１灰色矢印)、およびモノポール蓄積ができる
・・・というストーリーだったと思います。
私もまだこの話を１００％理解してるわけではないので直観的な説明は残念ながらできません(´･ω･｀)
いえ、歳差運動するのは磁化のほうです。電子はこの場合本質的には観測可能な物理量に変換するための道具です。
(とはいえ白金の持つ強いスピン軌道相互作用も必須ですが。。)
あと磁性体の片方の磁極が強くなるのではなくて本当に単極の磁荷が現れるというのが主張です。
箇条書きで書くと
・スピン軌道相互作用の強い金属と強磁性をくっつけた系を用意する
・磁性体のほうの磁化を歳差運動させる(図１のぐるぐる回ってるＭが磁化)
・すると金属と強磁性の界面にモノポール流(図１灰色矢印)、およびモノポール蓄積ができる
・・・というストーリーだったと思います。
私もまだこの話を１００％理解してるわけではないので直観的な説明は残念ながらできません(´･ω･｀)
228：103 2012/02/29(水) 11:19:55.64 ID:Ho2ly81l << 240
>>224
＞あと最後にこの話の未だわからない部分は磁化が「運動してないと」モノポールが現れないということ
＞動的な系の中でしか現れないというのはなんか不思議ですね
磁化が運動している場合は，電流とスピン流が発生することが，少なくとも理論屋にとっては周知の事実となっている．
今回で注目する電流は次のプロセスで発生する電流：
磁化運動する→電子が磁化に飛ばされてスピン流が発生する→スピン軌道相互作用を介してスピン流の一部が電流に変化 (スピンホール効果)
→電流が実効的な電場と磁場を作る→この磁場のダイバージェンスをとると有限になる，ということ．
論文 (http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/033705/pdf) を参照しながら細かい話をすると以下の通り．
スピンホール効果の部分だが，それはスピン軌道相互作用の形を見れば定性的に理解できる．
(2)式を見ると，電子の運動量p (電子の走る方向) とスピンσが外積で結合している．
つまり，エネルギーが安定するようにするためには，σ=↑スピンの電子と↓スピンの電子で逆方向に走ればよいことがわかる．
これが逆スピンホール効果で，電流がスピン流に変換される．
この逆プロセスがスピンホール効果で，↑スピンの流れと↓スピンの流れから電流が生成される．
論文の第 (6) 式は電子密度の表式だが，ここに磁化の方向 M の時間微分 dM/dt (Mドットと書いてる) が含まれている
(ちなみにこの表式はパッと見で間違っている→分母のDq^2τは間違いで本当はDq^2)．
そして論文の (7) 式が電流の表式だが，この部分にもすべての項に磁化方向の微分が含まれている．
最後の項が一見時間微分を含んでいないように見えるが， -D∇ρ は電子密度の拡散からくる寄与であり，
先に述べたように(6)式が時間微分を含んでいる．
(6)と(7)式は，スピン軌道相互作用の強さを表すパラメータλ_Rとλ_iをゼロにすれば消えることから，
(この電流成分については) スピン軌道相互作用が必須であることがわかる．
このように，相対論的量子効果により，古典電磁気学では現れない電流が発生する．
この電流が実効的な磁場B_sと電場E_sを生み出し (8式)，
試しにその磁場B_sのダイバージェンスをとってみると有限になる (10式下)．
その意味で，この結果をモノポール密度であると解釈し，ρ_mと置く．
ついでに実効電場と実効磁場を使ってFaradayの法則を立てると変なのが余るので，それをj_mと置く (10式上)．
j_mの正体は何か？
それを解釈するためにモノポール密度ρ_mを時間微分してみる．
なんとこの結果がj_mのダイバージェンスと一致し，
dρ_m/dt+∇・j_m=0
というカレント保存則が成立する．この表式によりj_mは"モノポール流"と解釈することが可能となる．
実際，(10)，(11)および(12)はこの論文の主要な結果 (central results) と書いている．
＞あと最後にこの話の未だわからない部分は磁化が「運動してないと」モノポールが現れないということ
＞動的な系の中でしか現れないというのはなんか不思議ですね
磁化が運動している場合は，電流とスピン流が発生することが，少なくとも理論屋にとっては周知の事実となっている．
今回で注目する電流は次のプロセスで発生する電流：
磁化運動する→電子が磁化に飛ばされてスピン流が発生する→スピン軌道相互作用を介してスピン流の一部が電流に変化 (スピンホール効果)
→電流が実効的な電場と磁場を作る→この磁場のダイバージェンスをとると有限になる，ということ．
論文 (http://jpsj.ipap.jp/link?JPSJ/81/033705/pdf) を参照しながら細かい話をすると以下の通り．
スピンホール効果の部分だが，それはスピン軌道相互作用の形を見れば定性的に理解できる．
(2)式を見ると，電子の運動量p (電子の走る方向) とスピンσが外積で結合している．
つまり，エネルギーが安定するようにするためには，σ=↑スピンの電子と↓スピンの電子で逆方向に走ればよいことがわかる．
これが逆スピンホール効果で，電流がスピン流に変換される．
この逆プロセスがスピンホール効果で，↑スピンの流れと↓スピンの流れから電流が生成される．
論文の第 (6) 式は電子密度の表式だが，ここに磁化の方向 M の時間微分 dM/dt (Mドットと書いてる) が含まれている
(ちなみにこの表式はパッと見で間違っている→分母のDq^2τは間違いで本当はDq^2)．
そして論文の (7) 式が電流の表式だが，この部分にもすべての項に磁化方向の微分が含まれている．
最後の項が一見時間微分を含んでいないように見えるが， -D∇ρ は電子密度の拡散からくる寄与であり，
先に述べたように(6)式が時間微分を含んでいる．
(6)と(7)式は，スピン軌道相互作用の強さを表すパラメータλ_Rとλ_iをゼロにすれば消えることから，
(この電流成分については) スピン軌道相互作用が必須であることがわかる．
このように，相対論的量子効果により，古典電磁気学では現れない電流が発生する．
この電流が実効的な磁場B_sと電場E_sを生み出し (8式)，
試しにその磁場B_sのダイバージェンスをとってみると有限になる (10式下)．
その意味で，この結果をモノポール密度であると解釈し，ρ_mと置く．
ついでに実効電場と実効磁場を使ってFaradayの法則を立てると変なのが余るので，それをj_mと置く (10式上)．
j_mの正体は何か？
それを解釈するためにモノポール密度ρ_mを時間微分してみる．
なんとこの結果がj_mのダイバージェンスと一致し，
dρ_m/dt+∇・j_m=0
というカレント保存則が成立する．この表式によりj_mは"モノポール流"と解釈することが可能となる．
実際，(10)，(11)および(12)はこの論文の主要な結果 (central results) と書いている．
240：224 2012/02/29(水) 11:55:38.74 ID:O98A32Xl
>>228
素晴らしいご説明ありがとうございます。
なんか自分の説明が稚拙すぎて恥ずかしくなってきました。。(´･ω･｀)
あととんでもなく長い磁石のＮ極をＳ極にしたらどうなるかということですが
結論からいうと磁壁というものが形成されます。矢印の先端をＮ極とすると
→→→／／↑↑↑＼＼←←← こんな感じの磁化になります。これが磁壁です。
素晴らしいご説明ありがとうございます。
なんか自分の説明が稚拙すぎて恥ずかしくなってきました。。(´･ω･｀)
あととんでもなく長い磁石のＮ極をＳ極にしたらどうなるかということですが
結論からいうと磁壁というものが形成されます。矢印の先端をＮ極とすると
→→→／／↑↑↑＼＼←←← こんな感じの磁化になります。これが磁壁です。
123：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 12:46:17.06 ID:NYNvU/5s
124：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 13:03:17.95 ID:8fbL6DOg
>>104がなんか説明してたとは意外だった
125：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 13:05:58.02 ID:fmc031Tz
>>104は真理を突いてたのか…
119：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 12:10:05.13 ID:A5VyjLBq
>>116
如意棒じゃあるまいし・・・
如意棒じゃあるまいし・・・
203：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 01:22:11.00 ID:SzwHHJTl
>>201
それ気になる！
それ気になる！
>>204
切断面が一瞬でN極になるか、5光年待たないといけないのかとかだと思ったけど違うかな
切断面が一瞬でN極になるか、5光年待たないといけないのかとかだと思ったけど違うかな
214：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 07:11:03.06 ID:x1NMweL4
>>205
磁石の仕組みから勉強しなおしましょう
磁石の仕組みから勉強しなおしましょう
215：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 07:11:36.68 ID:CnMjafRJ
234：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:35:14.91 ID:j+uC44gb << 235
光速未満ってことは>>201を考えると切断面は一瞬でN極になるけど、切断したものの半分まで反転が到達するには２年半以上かかるってことかな？
235：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:40:19.61 ID:AUiM1pPl
143：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 15:19:15.78 ID:8fbL6DOg << 151
>>141
いや、この説明はアカンだろ。
こういう、一部だけ双極子の向きが反対ってのはふつうその部分が
「磁石じゃない」状態になるだけで、モノポールとはいわないはず。
現実の磁石にもそういう欠陥はたくさんあるわけで。
いや、この説明はアカンだろ。
こういう、一部だけ双極子の向きが反対ってのはふつうその部分が
「磁石じゃない」状態になるだけで、モノポールとはいわないはず。
現実の磁石にもそういう欠陥はたくさんあるわけで。
151：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 17:58:58.83 ID:0+894raN << 153
153：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 18:33:55.93 ID:8fbL6DOg << 154
154：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 18:43:23.65 ID:kbvTOoT2 << 155
229：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:21:19.20 ID:AUiM1pPl << 236
>>141のところで話が進展してるな。
結局、集団励起の話とも違うようだ。
「磁力線が実体で、その切れ目が電子に見えていると考えてはどうか」
みたいな提案したのって誰だっけ？
そんな話に近いみたいだな。
結局、集団励起の話とも違うようだ。
「磁力線が実体で、その切れ目が電子に見えていると考えてはどうか」
みたいな提案したのって誰だっけ？
そんな話に近いみたいだな。
236：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:44:52.10 ID:LfuuKgnj << 237
237：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:48:09.88 ID:AUiM1pPl << 242
>>236
>モノポールっぽい集団励起があるのかと思ったが，そんなことは無かったぜ！
>もっとつまらない（とか言うと怒られるのかなあ……）とは思わなかった……
ってのはじゃあ、俺が読み違えてるだけかな。
>モノポールっぽい集団励起があるのかと思ったが，そんなことは無かったぜ！
>もっとつまらない（とか言うと怒られるのかなあ……）とは思わなかった……
ってのはじゃあ、俺が読み違えてるだけかな。
170：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 19:40:27.41 ID:SnKbbit/ << 180
素粒子分野ではなく物性分野の話なので
常に素励起や準粒子の話になるのが常識。
それを外部の素人がとやかく言っても邪魔なだけ。
常に素励起や準粒子の話になるのが常識。
それを外部の素人がとやかく言っても邪魔なだけ。
180：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 21:39:22.25 ID:b7TFyfIq << 185
185：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 22:34:33.06 ID:y38yA4py
>>180
キチガイ
キチガイ
189：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 22:37:26.38 ID:y38yA4py << 193
さいきん一部の落ちこぼれ物理屋(阪大、山大方面)のせいで
専門分野で一定の認識と議論が交わされている問題に
ド素人が入り込んで「トンデモ」だ「疑似科学だ」とドヤ顔をする風潮がある。
でもあんた、関係ないひとですから。関係ない話にクビ突っ込んでも意味ないので
さっさと自分の持ち場で専門性を発揮してください、ってこった。
あと「ニセ科学批判」やってる連中は物理学会の落ちこぼれ連中だから信用しない方がいいよ。
専門分野で一定の認識と議論が交わされている問題に
ド素人が入り込んで「トンデモ」だ「疑似科学だ」とドヤ顔をする風潮がある。
でもあんた、関係ないひとですから。関係ない話にクビ突っ込んでも意味ないので
さっさと自分の持ち場で専門性を発揮してください、ってこった。
あと「ニセ科学批判」やってる連中は物理学会の落ちこぼれ連中だから信用しない方がいいよ。
ミノフスキーの名を出してほしいのはわかるが、
格子で安定する理由がないだろ。
どこまでも広がるんじゃね？
格子で安定する理由がないだろ。
どこまでも広がるんじゃね？
192：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 22:44:20.25 ID:Cc1eEgDt
>>190
空気中なら空気分子との衝突緩和で減速して、ある位置にとどまるんじゃないの
空気中なら空気分子との衝突緩和で減速して、ある位置にとどまるんじゃないの
193：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 23:02:22.06 ID:b7TFyfIq << 194
197：名無しのひみつ 2012/02/28(火) 23:08:19.93 ID:b7TFyfIq
238：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 11:50:51.40 ID:AUiM1pPl << 242
242：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 12:20:10.63 ID:LfuuKgnj
それで，モノポール流による解釈がどう優れているか？という点だが，
まず，スピンホール効果や逆スピンホール効果による解釈は少々気に食わない点がある．
それは，電流は保存則を満たしているのに，スピン流は保存則を満たしていないという点．
つまり，電流が全てスピン流に相互変換できるなら，スピン流も保存しなければならない．
従って (逆) スピンホール効果は電流とスピン流とを一対一で変換させるものではないことが分かる．
しかし，モノポール流は電流と同じ保存則を満たす．
更に，Maxwell方程式との整合性もよい．
これが理論的に美しい．
この話を聞いた人が「だからどうした？どうせ真空中のMaxwell方程式を変更するものではないんだろ？」
と思われるのは無理もない．
とても美しいという点だけが今のところ取り柄なのだから．
しかし，美しい結果を得るということは理論屋にとって最も喜ばしい成果の1つである．
多々良＆竹内がdρ_m/dtと∇・j_mを別々に計算し，dρ_m/dt=-∇・j_mの式が成立することを知ったときの
喜びはすごいものだっただろうと思う．たぶん二人でその日のうちに酒を飲みに行ったと思う．俺も参加したい．
蛇足になるが，応用を考えると，保存則を満たす量というのは長距離伝送の可能性を秘めている．
なぜなら，一度"流れ"が発生すると，その流れは保存するため，(dρ_m/dtがゼロになるなら) どこまでも流れていくことになる．
もちろん，その点で吸収される効果がデカイ場合はその限りではない．
そのため，dρ_m/dtを小さくする努力をすることで，モノポール流による情報伝達の可能性が示唆される．
ちなみにスピン流は簡単に散乱されてしまうのでスピン流を遠くまで流すのは非常に困難 (強磁性金属で数百ナノメートル程度)．
一番遠くまでスピン流が流せるのは，今のところ
スピンゼーベック効果によるスピン流で，数ミリメートル程度 (目玉が飛び出るぐらいすごい)．
まず，スピンホール効果や逆スピンホール効果による解釈は少々気に食わない点がある．
それは，電流は保存則を満たしているのに，スピン流は保存則を満たしていないという点．
つまり，電流が全てスピン流に相互変換できるなら，スピン流も保存しなければならない．
従って (逆) スピンホール効果は電流とスピン流とを一対一で変換させるものではないことが分かる．
しかし，モノポール流は電流と同じ保存則を満たす．
更に，Maxwell方程式との整合性もよい．
これが理論的に美しい．
この話を聞いた人が「だからどうした？どうせ真空中のMaxwell方程式を変更するものではないんだろ？」
と思われるのは無理もない．
とても美しいという点だけが今のところ取り柄なのだから．
しかし，美しい結果を得るということは理論屋にとって最も喜ばしい成果の1つである．
多々良＆竹内がdρ_m/dtと∇・j_mを別々に計算し，dρ_m/dt=-∇・j_mの式が成立することを知ったときの
喜びはすごいものだっただろうと思う．たぶん二人でその日のうちに酒を飲みに行ったと思う．俺も参加したい．
蛇足になるが，応用を考えると，保存則を満たす量というのは長距離伝送の可能性を秘めている．
なぜなら，一度"流れ"が発生すると，その流れは保存するため，(dρ_m/dtがゼロになるなら) どこまでも流れていくことになる．
もちろん，その点で吸収される効果がデカイ場合はその限りではない．
そのため，dρ_m/dtを小さくする努力をすることで，モノポール流による情報伝達の可能性が示唆される．
ちなみにスピン流は簡単に散乱されてしまうのでスピン流を遠くまで流すのは非常に困難 (強磁性金属で数百ナノメートル程度)．
一番遠くまでスピン流が流せるのは，今のところ
スピンゼーベック効果によるスピン流で，数ミリメートル程度 (目玉が飛び出るぐらいすごい)．
245：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 13:42:14.11 ID:yeGnpust
>>239
その喜びを表すのに、論文冒頭で少々詩的な表現を使いすぎた結果
我々のような門外漢も引き寄せるような騒ぎになったというのが実情と見るべきかな。
ある意味狙い通りというか、その中からこの分野に興味を持って
本格的に勉強する人が出てくればそれはそれでめでたいんだろうけど。
その喜びを表すのに、論文冒頭で少々詩的な表現を使いすぎた結果
我々のような門外漢も引き寄せるような騒ぎになったというのが実情と見るべきかな。
ある意味狙い通りというか、その中からこの分野に興味を持って
本格的に勉強する人が出てくればそれはそれでめでたいんだろうけど。
241：224 2012/02/29(水) 12:03:19.34 ID:O98A32Xl << 243
連投失礼します。
>>239
保存流であるというのは大きいですよね。
実はそのことが先程の私のコメントと関連していたんですが
磁化のダイナミクスが入らない話、例えばスピンホールや逆スピンホール等では
モノポールシナリオをどのように導入するのでしょうか？
>>239
保存流であるというのは大きいですよね。
実はそのことが先程の私のコメントと関連していたんですが
磁化のダイナミクスが入らない話、例えばスピンホールや逆スピンホール等では
モノポールシナリオをどのように導入するのでしょうか？
243：名無しのひみつ 2012/02/29(水) 12:24:43.14 ID:Ho2ly81l
>>241
＞保存流であるというのは大きいですよね。
ここが全然広報に書かれてないのが不思議なんだよな．
例えば電流と電子密度だが，導線の中では電子密度の時間微分がほぼゼロで，
それが遠くの発電所から家庭まで電力が届く理由なのに．
モノポール流もその可能性を秘めているんだから，もっと強調してもいい気がする．
＞磁化のダイナミクスが入らない話、例えばスピンホールや逆スピンホール等では
＞モノポールシナリオをどのように導入するのでしょうか？
今回の結果は，スピン軌道相互作用を1次，sd型相互作用を2次までとった摂動計算の結果
(だから，スピン軌道相互作用がないとゼロになるというのは当たり前なわけだが)．
あと，電子の緩和時間が∞の極限とか，フェルミエネルギーがすごいデカイとか近似している．
この近似の下では，静的磁化からくる電流は (あったとしても) 主要項にはならない．
多々良＆竹内が静的磁化からの寄与を論文に書いていないのは，静的磁場からの寄与では，有限のモノポール密度が出なかったからだとおもう．
色々なモデルでどうなるか？ってことだが，今のところ，
まず電流と電流密度を適当なモデルの下に計算して，実効電場と実効磁場で書いて，実効磁場のダイバージェンスをとるという
面倒なことをする他無い．
これが>>103で書いた，Noetherカレントとしてモノポール流，Noetherチャージとしてモノポール密度を導入するのに成功していない，
ということを反映した残念な点．
更に批判的な言い方をすると，多々良＆竹内の書いているRashba型スピン軌道相互作用は，(線)運動量とスピンの結合であり，
本当のプラチナのatomicなスピン軌道相互作用とは状況が違う (プラチナは原子核内の相互作用が強いわけで，軌道角運動量とスピンが強く結合する)．
しかし，重要なことは電子の運動量とスピンが結合しているという点だから，
プラチナに応用するというのは，まぁそんなに悪くないとも言える．
＞保存流であるというのは大きいですよね。
ここが全然広報に書かれてないのが不思議なんだよな．
例えば電流と電子密度だが，導線の中では電子密度の時間微分がほぼゼロで，
それが遠くの発電所から家庭まで電力が届く理由なのに．
モノポール流もその可能性を秘めているんだから，もっと強調してもいい気がする．
＞磁化のダイナミクスが入らない話、例えばスピンホールや逆スピンホール等では
＞モノポールシナリオをどのように導入するのでしょうか？
今回の結果は，スピン軌道相互作用を1次，sd型相互作用を2次までとった摂動計算の結果
(だから，スピン軌道相互作用がないとゼロになるというのは当たり前なわけだが)．
あと，電子の緩和時間が∞の極限とか，フェルミエネルギーがすごいデカイとか近似している．
この近似の下では，静的磁化からくる電流は (あったとしても) 主要項にはならない．
多々良＆竹内が静的磁化からの寄与を論文に書いていないのは，静的磁場からの寄与では，有限のモノポール密度が出なかったからだとおもう．
色々なモデルでどうなるか？ってことだが，今のところ，
まず電流と電流密度を適当なモデルの下に計算して，実効電場と実効磁場で書いて，実効磁場のダイバージェンスをとるという
面倒なことをする他無い．
これが>>103で書いた，Noetherカレントとしてモノポール流，Noetherチャージとしてモノポール密度を導入するのに成功していない，
ということを反映した残念な点．
更に批判的な言い方をすると，多々良＆竹内の書いているRashba型スピン軌道相互作用は，(線)運動量とスピンの結合であり，
本当のプラチナのatomicなスピン軌道相互作用とは状況が違う (プラチナは原子核内の相互作用が強いわけで，軌道角運動量とスピンが強く結合する)．
しかし，重要なことは電子の運動量とスピンが結合しているという点だから，
プラチナに応用するというのは，まぁそんなに悪くないとも言える．
269：名無しのひみつ 2012/03/01(木) 01:49:08.74 ID:Wk0HzaJW << 272
完全な球状にして接合したら磁力失う気がするんだが？
272：名無しのひみつ 2012/03/01(木) 03:56:47.54 ID:jCiFo5L2
>>269
球形じゃないけど、核融合炉なんかも
磁場で粒子を閉じ込めたりしてるから
出来るんじゃないかね？
球を小さくするのが難しそうだけど…
（なにしろ内側の壁同士が反発するから
球をバラバラにしようとするちからが常にかかってる）
球形じゃないけど、核融合炉なんかも
磁場で粒子を閉じ込めたりしてるから
出来るんじゃないかね？
球を小さくするのが難しそうだけど…
（なにしろ内側の壁同士が反発するから
球をバラバラにしようとするちからが常にかかってる）
(>> ソース)
0 件のコメント:
コメントを投稿