科学ニュース+板 (34/128)
1：依頼２７−２２９＠pureφ ★ 2012/02/05(日) 09:49:07.36 ID:??? << 112
★広島大、質量ゼロ電子を新発見 超高速コンピューターも
特殊な絶縁体の表面などに存在することが知られている質量ゼロの電子の一種として、新しい性質を持つ電子を発見したと、広島大チームが１日、発表した。将来の超高速コンピューターの開発などが期待できるといい、近く米物理学会誌に掲載される。
チームは、電気抵抗が大きく、電球のフィラメントなどに使われる金属タングステンに着目。表面を動く電子の速度やエネルギーなどの性質を詳しく調べ、質量を持たない電子を発見した。
質量があり金属の内部を自由に動く電子と比べ、質量を持たない電子は高速で移動できるため、計算速度の早いコンピューターなどにつながる可能性がある。
共同通信 2012/02/01 19:54
http://www.47news.jp/CN/201202/CN2012020101002077.html
★質量ゼロの電子を新たに発見〜タングステンの表面電子の運動状態を解明〜
広島大学放射光科学研究センターの宮本幸治助教と大学院理学研究科の木村昭夫准教授は、タングステン表面上に質量ゼロの新しいディラック電子を発見した研究成果を、平成24年2月1日（水）、広島大学東京オフィスで記者発表しました。
古くから電球のフィラメントなど身近な材料として使われているタングステンの表面電子の奇妙な動きに目を付け、本学の放射光科学研究センターの高輝度シンクロトロン放射光と、角度分解光電子分光装置を使いタングステンの表面に重さがゼロの電子を発見しました。これは次世代の大容量超低消費電力デバイスの開発に、大きな広がりと新たな展開を与えるものと期待されます。
本研究は、ミュンスター大学物理学研究所（ドイツ）との共同研究で行われ、研究内容は、米国科学雑誌「フィジカル・レビュー・レターズ（Physical Review Letters）に掲載される予定です。
広島大学お知らせ 2012年2月2日
http://www.hiroshima-u.ac.jp/news/show/id/13139
http://www.hiroshima-u.ac.jp/upload/0/news_events/2011nendo/20120201_miyamoto/shiryo.pdf
Spin-polarized Dirac-cone-like surface state with d character at W(110)K. Miyamoto, A. Kimura, K. Kuroda, T. Okuda, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, and M. DonathAccepted Friday Dec 23, 2011
http://prl.aps.org/accepted
関連ニュース【物理】トポロジカル絶縁体で光速の300分の1程度の超高速で動く「ディラック電子」生成率100%近く 山形大が新手法
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1320899975/-100
特殊な絶縁体の表面などに存在することが知られている質量ゼロの電子の一種として、新しい性質を持つ電子を発見したと、広島大チームが１日、発表した。将来の超高速コンピューターの開発などが期待できるといい、近く米物理学会誌に掲載される。
チームは、電気抵抗が大きく、電球のフィラメントなどに使われる金属タングステンに着目。表面を動く電子の速度やエネルギーなどの性質を詳しく調べ、質量を持たない電子を発見した。
質量があり金属の内部を自由に動く電子と比べ、質量を持たない電子は高速で移動できるため、計算速度の早いコンピューターなどにつながる可能性がある。
共同通信 2012/02/01 19:54
http://www.47news.jp/CN/201202/CN2012020101002077.html
★質量ゼロの電子を新たに発見〜タングステンの表面電子の運動状態を解明〜
広島大学放射光科学研究センターの宮本幸治助教と大学院理学研究科の木村昭夫准教授は、タングステン表面上に質量ゼロの新しいディラック電子を発見した研究成果を、平成24年2月1日（水）、広島大学東京オフィスで記者発表しました。
古くから電球のフィラメントなど身近な材料として使われているタングステンの表面電子の奇妙な動きに目を付け、本学の放射光科学研究センターの高輝度シンクロトロン放射光と、角度分解光電子分光装置を使いタングステンの表面に重さがゼロの電子を発見しました。これは次世代の大容量超低消費電力デバイスの開発に、大きな広がりと新たな展開を与えるものと期待されます。
本研究は、ミュンスター大学物理学研究所（ドイツ）との共同研究で行われ、研究内容は、米国科学雑誌「フィジカル・レビュー・レターズ（Physical Review Letters）に掲載される予定です。
広島大学お知らせ 2012年2月2日
http://www.hiroshima-u.ac.jp/news/show/id/13139
http://www.hiroshima-u.ac.jp/upload/0/news_events/2011nendo/20120201_miyamoto/shiryo.pdf
Spin-polarized Dirac-cone-like surface state with d character at W(110)K. Miyamoto, A. Kimura, K. Kuroda, T. Okuda, K. Shimada, H. Namatame, M. Taniguchi, and M. DonathAccepted Friday Dec 23, 2011
http://prl.aps.org/accepted
関連ニュース【物理】トポロジカル絶縁体で光速の300分の1程度の超高速で動く「ディラック電子」生成率100%近く 山形大が新手法
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1320899975/-100
8：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 10:06:52.48 ID:yAXCxcU6 << 37
質量がないのに存在するとはどういうこと？
光も質量はない？
光も質量はない？
37：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 11:30:34.70 ID:C/adBT6+
>>8
エネルギーに質量はないよ。
ただ、エネルギーを質量に変換することはできるけど。
粒子を加速して高エネルギーを与えて粒子同士をぶつけて
高エネルギーから新たな物質（粒子）を作るのはよく行われてるよね。
エネルギーに質量はないよ。
ただ、エネルギーを質量に変換することはできるけど。
粒子を加速して高エネルギーを与えて粒子同士をぶつけて
高エネルギーから新たな物質（粒子）を作るのはよく行われてるよね。
14：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 10:25:09.12 ID:vuUvTgE6 << 17
東北大など、質量ゼロのディラック電子に質量を持たせる事に成功
http://news.mynavi.jp/news/2011/08/15/030/index.html
http://news.mynavi.jp/news/2011/08/15/030/index.html
17：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 10:32:51.16 ID:dpcFHIPu << 45
45：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 12:09:05.04 ID:cdpPFF7O << 85
>>17
＞「ヒッグス機構」が、素粒子の世界だけでなく物質内部にも存在している可能性を示す実験結果でもあるという
これは逆で、ヒッグス機構の典型例が超伝導体。
超伝導体中の理論（ゲージ対称性の自発的破れ）を素粒子物理に応用して、電弱統一理論ができた。
だから、素粒子物理の教科書では、ヒッグス機構の説明の際、まずその典型例の超伝導が引き合いに出される。
＞「ヒッグス機構」が、素粒子の世界だけでなく物質内部にも存在している可能性を示す実験結果でもあるという
これは逆で、ヒッグス機構の典型例が超伝導体。
超伝導体中の理論（ゲージ対称性の自発的破れ）を素粒子物理に応用して、電弱統一理論ができた。
だから、素粒子物理の教科書では、ヒッグス機構の説明の際、まずその典型例の超伝導が引き合いに出される。
85：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 16:49:56.64 ID:dpcFHIPu
>>45
つまり「なんでわざわざ記事にしたの？」っていうレベルって事？
つまり「なんでわざわざ記事にしたの？」っていうレベルって事？
25：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 10:56:57.27 ID:c++Rf/6C << 55
ノーベル賞ものの大ニュースにも聞こえるが、その一方で「広島大学」と聞くとそうでもないような気もする。
どっちなの？＞詳しい人
どっちなの？＞詳しい人
55：KUM(ﾟ_ﾟ)N ◆o4DQN..yEA 2012/02/05(日) 12:37:54.55 ID:i+1VWmJf
>>25
(ﾟ_ﾟ;)←卒業生
(ﾟ_ﾟ;)←卒業生
41：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 11:59:36.85 ID:cdpPFF7O << 44
すごいと言えばすごいけど、これは、電子の波動関数が、相互作用の結果
「有効質量０のディラック方程式に（近似的に）従う」というだけのこと。
別に実際の電子が光速で移動できる訳ではないんだよ。
エネルギー E と運動量 p の関係は、通常は
E=p^2/2m + (ポテンシャル) (A^2≡AxAとする)と２次関数で書けるけど、
今回の物質の表面では
E= vp + (ポテンシャル) (vは速度の次元を持つ係数)
と１次関数で書ける。
これは質量０の相対論的粒子、例えば光などの
E= cp (cは光速)
と「同じ関数形」と主張しているだけのこと。
「有効質量０のディラック方程式に（近似的に）従う」というだけのこと。
別に実際の電子が光速で移動できる訳ではないんだよ。
エネルギー E と運動量 p の関係は、通常は
E=p^2/2m + (ポテンシャル) (A^2≡AxAとする)と２次関数で書けるけど、
今回の物質の表面では
E= vp + (ポテンシャル) (vは速度の次元を持つ係数)
と１次関数で書ける。
これは質量０の相対論的粒子、例えば光などの
E= cp (cは光速)
と「同じ関数形」と主張しているだけのこと。
44：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 12:06:56.37 ID:q/Earqew << 47
47：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 12:17:58.86 ID:cdpPFF7O
>>44
光速で電子が移動しているわけではないので、この辺りのキャッチフレーズは不誠実だと思う。
ただ、デバイスへの応用として優れているのは確か。
ただしその理由は光速で移動からというのではなく、安定な情報が伝達可能だから。
（テープをのばして１回ねじると「ねじれ」ができる。
その「ねじれ」は移動するけど消滅しない。それと類似の原理で安定な情報が伝達できる。）
光速で電子が移動しているわけではないので、この辺りのキャッチフレーズは不誠実だと思う。
ただ、デバイスへの応用として優れているのは確か。
ただしその理由は光速で移動からというのではなく、安定な情報が伝達可能だから。
（テープをのばして１回ねじると「ねじれ」ができる。
その「ねじれ」は移動するけど消滅しない。それと類似の原理で安定な情報が伝達できる。）
49：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 12:24:56.44 ID:31aj7T3m << 52
「電子」という粒子が光速で動かなくても
情報を伝える「電子のようなもの」が光速で伝わるなら
応用上何の問題もない。
情報を伝える「電子のようなもの」が光速で伝わるなら
応用上何の問題もない。
52：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 12:30:48.88 ID:cdpPFF7O << 58
65：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 13:43:33.33 ID:cdpPFF7O << 80
>>58
＞ディラック電子の速度って光速じゃなかったっけ？
ディラック電子だって質量があれば光速にはならない。
（しかもそれは固体物理ではなく、相対論的量子力学の範疇だ。）
今回の場合は、関数形の類似（エネルギー E と運動量 p の１次関数的対応）
だけで、その前の係数にあたる v≡E/p は光速にはなっていない。
＞ディラック電子の速度って光速じゃなかったっけ？
ディラック電子だって質量があれば光速にはならない。
（しかもそれは固体物理ではなく、相対論的量子力学の範疇だ。）
今回の場合は、関数形の類似（エネルギー E と運動量 p の１次関数的対応）
だけで、その前の係数にあたる v≡E/p は光速にはなっていない。
80：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 16:23:27.80 ID:31aj7T3m << 96
96：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:20:06.36 ID:cdpPFF7O
東大や京大の天才の中で、素粒子物理学がはやった世代が助教になると、やっぱりスゴイ発見が次々と出るなあ。
73：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 14:53:11.69 ID:29kCBj2m
>>59
残念だったな
木村昭夫 1990年 大阪大学 基礎工学部 物性物理工学科卒
宮本幸治 明確でないが院は広島、生え抜きっぽい
本質的に頭悪いがゆえの学歴厨
こだわったり人の研究をコケにして安心する地点が反証が出続けているそこしかない
残念だったな
木村昭夫 1990年 大阪大学 基礎工学部 物性物理工学科卒
宮本幸治 明確でないが院は広島、生え抜きっぽい
本質的に頭悪いがゆえの学歴厨
こだわったり人の研究をコケにして安心する地点が反証が出続けているそこしかない
67：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 14:01:02.18 ID:cdpPFF7O << 106
>>59
今回の研究はここ３０年くらいの素粒子物理とはあまり関係が無い。
むしろ相対論的量子力学の基本的な概念や数理物理との関係が深い。
ディラック方程式は１９２０年代の研究で、その頃は素粒子論という分野自身が明確にはなかった。
日本での素粒子論の全盛期は１９７０年代までで、小林・益川理論が傑出した最後の業績。
１９８０年代以降、素粒子論は超弦理論によって良くも悪しくも「現実的な物理」とは大きく遊離してしまった。
一方、素粒子実験の方では、ニュートリノ関連などに傑出した研究が多数出ているのはご存じの通り。
今回の研究はここ３０年くらいの素粒子物理とはあまり関係が無い。
むしろ相対論的量子力学の基本的な概念や数理物理との関係が深い。
ディラック方程式は１９２０年代の研究で、その頃は素粒子論という分野自身が明確にはなかった。
日本での素粒子論の全盛期は１９７０年代までで、小林・益川理論が傑出した最後の業績。
１９８０年代以降、素粒子論は超弦理論によって良くも悪しくも「現実的な物理」とは大きく遊離してしまった。
一方、素粒子実験の方では、ニュートリノ関連などに傑出した研究が多数出ているのはご存じの通り。
106：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 21:14:11.84 ID:tOcHgejL
>>67
解説㌧
解説㌧
68：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 14:20:32.02 ID:RES+XMur << 72
広大は駅弁ではない
83：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 16:48:29.08 ID:KfTJEaPu << 92
92：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:02:50.78 ID:wKRkvvm7
91：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:00:24.99 ID:Ui2ppnDw << 100
ヒッグス機構の簡単な説明をヨロシク
100：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:42:09.80 ID:cdpPFF7O << 105
>>91
ヒッグス機構は、ゲージ対称性が自発的に破れて、ゲージ場が質量を獲得する現象。
簡単に説明するのは難しいけど、要は力を伝える光などが有効質量を有してしまうこと。
方程式で書くと □A=0 が (□+m^2)A=0 になる。
(A_μ は 光の場、m は質量、ここでは c=1という自然単位系でランダウ・ゲージを取る)
この方程式の変化に応じて、光の場 A が超伝導中では exp(-mx) のように
指数関数的に減少し、磁場が超伝導体から排除される（マイスナー効果）とか
色々と不思議な現象が起こる。
ヒッグス機構は、ゲージ対称性が自発的に破れて、ゲージ場が質量を獲得する現象。
簡単に説明するのは難しいけど、要は力を伝える光などが有効質量を有してしまうこと。
方程式で書くと □A=0 が (□+m^2)A=0 になる。
(A_μ は 光の場、m は質量、ここでは c=1という自然単位系でランダウ・ゲージを取る)
この方程式の変化に応じて、光の場 A が超伝導中では exp(-mx) のように
指数関数的に減少し、磁場が超伝導体から排除される（マイスナー効果）とか
色々と不思議な現象が起こる。
105：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 21:11:42.16 ID:+BHogfrO
>>100
一般人は□なんぞ知らない
一般人は□なんぞ知らない
95：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:19:21.05 ID:Ui2ppnDw << 97
あと、超伝導ってヒッグス機構がオフになった状態？
97：名無しのひみつ 2012/02/05(日) 20:23:23.33 ID:cdpPFF7O
115：名無しのひみつ 2012/02/06(月) 16:12:49.99 ID:USFjy7yZ << 119
表面付近で有効質量ゼロのディラック電子が観測されるのって、
やっぱりバンドのE-k分散関係がバルク内部のと違って対称性がなく
なるために、グラフェンみたいにゼロギャップのディラックポイント
ができるからなんだろうなぁ。この前のトポロジカル絶縁体の論文にもあったし。
あとアインシュタインの式E=mc^2書いてる人いるけど、これは静止してる
状態でのエネルギーで、実際に物体が動いてる状態ではE^2=(mc^2)^2+(pc)^2
を使う必要があるので要注意。m=0とした時これがまさにディラックポイント
付近の分散関係とのアナロジーとして説明できる。
やっぱりバンドのE-k分散関係がバルク内部のと違って対称性がなく
なるために、グラフェンみたいにゼロギャップのディラックポイント
ができるからなんだろうなぁ。この前のトポロジカル絶縁体の論文にもあったし。
あとアインシュタインの式E=mc^2書いてる人いるけど、これは静止してる
状態でのエネルギーで、実際に物体が動いてる状態ではE^2=(mc^2)^2+(pc)^2
を使う必要があるので要注意。m=0とした時これがまさにディラックポイント
付近の分散関係とのアナロジーとして説明できる。
119：名無しのひみつ 2012/02/06(月) 20:01:17.40 ID:cv8MazYn
(>> ソース)
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