2012年4月23日月曜日

【物理】曲がった空間を動く電子の観測に成功 −アインシュタインの光重力レンズ効果以来、物質系で初−

科学ニュース+板 (26/117)

1:0 3φ ★ 2012/04/20(金) 13:50:33.72 ID:??? << 16 76
東京工業大学(東工大)の尾上順 准教授、名古屋大学(名大)の伊藤孝寛 准教授、山梨大学の島弘幸 准教授、奈良女子大学の吉岡英生 准教授、分子科学研究所の木村真一 准教授らの研究グループは、1次元伝導電子状態において、理論予測されていたリーマン幾何学的効果を実証したことを発表した。同成果は、欧州物理学会速報誌「EPL(Europhys. Lett.)」にオンライン掲載された。

1916年、アインシュタインは一般相対論を発表し、その中で重力により時空間が歪むことを予想。4年後、光の重力レンズ効果の観測により、その予想が実証されることとなった。これは、光が曲がった空間を動くことを実証した初めての例であった(図1)。その一方で、電子系ではどうかというと、半世紀以上前から、曲がった空間(リーマン幾何学)における電子挙動に関する理論や予測は数多く報告されているものの、それを実証する物質群はこれまでなかったのが実情である。

これまで研究グループでは、フラーレンC60薄膜に電子線を照射することで、1次元ピーナッツ型凹凸周期構造を有する金属フラーレンポリマーが生成されることを見出していた(図2)。また、2009年には、その炭素原子ネットワークを滑らかにした1次元凹凸曲面上を動く自由電子系についてリーマン幾何学効果を取り入れた理論解析の結果、Arの大きさに比例して、伝導電子の状態が影響することも予測していた(図3)。

しかし、実際にそのような電子状態が実現しているかどうか、実験的な確証は得られていなかった。今回、この1次元金属ピーナッツ型凹凸周期フラーレンポリマーの伝導電子の状態を光電子分光で調査した結果、このリーマン幾何学効果を取り入れた理論予測が見事に再現されることが確認された。この成果は、1次元電子状態が純粋に凹凸曲面(リーマン幾何学)に影響を受け、凹凸周期曲面上に沿って電子が動いていることを初めて実証したものだという。

>>2に続く】

▼引用元:東工大など、曲がった空間を動く電子の観測に成功 - 物質系で初めての成果(マイナビニュース)
http://news.mynavi.jp/news/2012/04/20/047/
▽ナノスケールで起きる凹凸曲面による電子のレンズ効果
2:0 3φ ★ 2012/04/20(金) 13:51:01.74 ID:??? << 1
近年、リーマン予想や位相幾何学、八元数など自然科学とは一見何の関係もない純粋数学が実は密接に自然科学と関係することがわかりつつあり、現代数学と自然科学の新たな展開が始まっている。研究グループでは、今後の展開として、電子状態以外に物質系の光学物性・熱物性・電子伝導物性など、理論予測されているリーマン幾何学的効果の実証を行うことで、現代幾何学と物質科学の新たな学問体系(物理量と幾何学数量との相関関係)を世界に先駆けて構築していきたいとしている。

▽図1:宇宙で起きる重力場による光のレンズ効果

▽図2:ナノスケールで起きる凹凸曲面による電子のレンズ効果

▽図3:1次元凹凸周期曲面電子系のモデル図


▼東工大によるプレスリリース:
曲がった空間を動く電子の観測に成功 −アインシュタインの光重力レンズ効果以来、物質系で初−
http://www.hyoka.koho.titech.ac.jp/eprd/recently/research/research.php?id=279

▼論文:Observation of Riemannian geometric effects on electronic states
http://iopscience.iop.org/0295-5075/98/2/27001/
76:名無しのひみつ 2012/04/21(土) 04:51:47.10 ID:Qo5s9InW
ある程度わかる人向けだけどちょっと詳しめな日本語解説があった(pdf直リン注意)
http://www.jstage.jst.go.jp/article/jsssj/30/12/652/_pdf/-char/ja/
>>1にいる島って人による2年前の理論研究紹介の記事
16:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 14:32:00.46 ID:M4fR2Z+7 << 108
>>1
こんなくだらないこと考えてないで、男だったら太陽の下で汗を流して働け。
108:名無しのひみつ 2012/04/22(日) 18:54:00.13 ID:udQdYUUd
>>16
ブルーカラーさんちーっす
7:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 14:06:38.85 ID:UbiGY8H0 << 29 37
100年を経ても覆されず上位理論で上書きされない理論とは・・
アインシュタインこそ真の天才だな。
37:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 19:12:37.16 ID:Z+W0Xl1u
>>7
これリーマン幾何の効果だから、リーマンの業績だろ
相対性理論は直接関係ない。
物性物理に微分幾何学が応用できることは、20年以上前から知られていた

最近、物性野郎も素粒子や宇宙論をならって、しょぼい業績で法螺吹きまくり。


29:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 16:19:40.24 ID:Hm5LZRnd << 30
>>7
ニュートンの理論は250年もった
まだまだだな
30:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 16:52:40.70 ID:4GXpxWea
>>29
エウクレイデスもよろしく
9:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 14:11:47.75 ID:A4RzaQCO << 10 49
准教授ばっかりだな。やっぱこういう成果を出すと教授になれんの?
10:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 14:15:48.46 ID:cCduH82N
>>9
教授になったらこういう研究はしにくくなるんだろう
49:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 20:55:43.98 ID:ZPnUIuhH
>>9
教授になると研究以外のことに時間をとられすぎる
一番精力的に研究に力を入れられるのは准教授
13:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 14:22:52.64 ID:Qxuu5cv4 << 21 25 32 33 38 41 44 64 90 99 100
アインシュタインの理論が現実社会に役立ったことは何一つないらしいじゃないか
この準教授も証明が難しいのをいいことに適当なことほざいてるんじゃないのか・・・・
21:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 15:10:06.80 ID:XdCIdI4n
>>13
人工衛星内の時計の時間補正
25:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 15:40:10.14 ID:a3W8jvdY
>>13
お前はなんて浅学なんだ
32:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 17:37:25.35 ID:OGp+GXFS
>>13
アインシュタイン絡みでは光電効果のお世話になってないのだとしたらすごいな。
相対性理論に限ってもカーナビとか衛星放送とかは関係しているんじゃなかったっけ。
38:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 19:18:11.82 ID:ppdweCFX
>>13
原発、、
41:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 19:27:24.40 ID:hX9GetGm
>>13
こんなバカに育って…
ご両親が可哀想
44:名無しのひみつ 2012/04/20(金) 20:02:49.59 ID:ANi5184z
>>13
お前がそう思うんならそうなんだろう お前ん中ではな

というセリフを思い出した。
64:名無しのひみつ 2012/04/21(土) 01:40:42.47 ID:JKvd8rIg
予想通り >>13 大人気だな(笑)
90:名無しのひみつ 2012/04/22(日) 00:13:16.52 ID:DWHg8CV5
>>13
GPS便利だよ?
99:名無しのひみつ 2012/04/22(日) 12:59:01.11 ID:Lq5OWbKB << 107 115
>>13
なんて馬鹿なんだ、お前w

アインシュタインがいなければ、

1.原子力エネルギーが発明されるのが、非常に遅れていただろう。
2.アインシュタインのE=MC^2 という式が登場して初めて、恒星のエネルギー源が
  核エネルギーであることが分かった。それまで、恒星がどうやって輝いているか
  科学者が何世紀も頭を悩ませていた。この式がなければ、現在の天文学、宇宙論はない。

3.アインシュタインは量子論の生みのだ。皮肉なことに、量子論にアインシュタインが
 異を唱えるのだがw 量子論がなければ、現在の半導体技術も存在しないし、
  コンピューターもガラケーもiPhoneもない。


4.アインシュタインは、ニュートン力学や、そのほかの力学の方程式を
  相対論的効果を取り込んで、修正した。これがなければ、GPSも使い物にならないし、
  人類は月へ行くこともできなかった。
107:名無しのひみつ 2012/04/22(日) 15:34:36.84 ID:vvo0Q+JW << 115
>>99
アインシュタインがいなければヒロシマ・ナガサキ・フクシマの人々が塗炭の苦しみを背負うこともなかった
115:名無しのひみつ 2012/04/23(月) 03:19:26.81 ID:nQcLaJXe << 116 117
>>107
フクシマに関してはアインシュタインのせいにするのは間違い。
上下関係無く駄目な仕組みを運用していた人達の責任が半分と天災半分。
ヒロシマ・ナガサキは理論を発見したり作ったりとかだけならアインシュタインのせいにするのは間違い。
>>99から>>107ではそういうニュアンスっぽいけど)
ただ、アインシュタインが原爆開発の為の手紙に署名してるから、その意味ではヒロシマ・ナガサキに責任の一端はあるが。
116:名無しのひみつ 2012/04/23(月) 11:16:39.50 ID:lMth/pnZ
>>115
因果関係の記述が完全に破綻してるな
こういうただのアインシュタイン基地外がいるから疎まれるw
117:名無しのひみつ 2012/04/23(月) 12:02:10.08 ID:lMth/pnZ
>>115
なんでいちいち前提条件つけてんの?その時点で負け認めてるようなもんw

だいたいアインシュタインがいなければコンピューターもガラケーもiPhoneもないんだろ?
その論法ならアインシュタインさえいなければヒロシマ・ナガサキ・フクシマも苦しまなかったっていうのは合致してるじゃん


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