悪魔粒子｜あにまん掲示板

ふぅん
韓国研究チームが開発したLK99に対して科学界が「常温常圧超伝導体は幻想だった」として否定的結論に近づいている中で、日本科学界が超伝導現象と関連した大型研究成果で騒いでいる。超伝導現象をはじめとする電子気力のすべての鍵を握っている「電子」が団結して作られる不思議な塊粒子を初めて観測した
日本京都大学高等研究院の前野悦輝教授チームは米国イリノイ大学アーバナシャンパンキャンパスのピーター・アバモンテ教授チームと協力し67年前に予言された電子の奇異な行動、別名「悪魔粒子」を観測し再現することに成功した。研究結果を盛り込んだ論文は国際学術誌「ネイチャー」9日付に掲載された
これに対してニューズウィーク日本版は18日「最近数週間、韓国研究陣が開発したLK99が話題になった中で、日本は超伝導体研究過程でノーベル賞級の独自研究結果を発表した」と伝えた
今回の研究を主導した前野教授は約30年前にストロンチウム-ルテニウム酸化物(Sr2RuO4)で超伝導現象を発見した。以後30年間これを再現し理論的に確立する研究に取り組んできた。ストロンチウム-ルテニウム酸化物は一つのルテニウムとストロンチウム、酸素原子で構成された立体結晶構造物質だ
これまで数多くの超伝導理論が発表され結局違うことが判明したのはデータエラーや操作もあるが再現に失敗した場合が多い。新しい研究成果が発表されれば科学界が疑う理由だ
前野教授は30年前、幽霊のように見つけた超伝導現象を信頼性を持って再現することに生涯を捧げた。先端電子顕微鏡のM-EELS（運動量分解電子エネルギー損失分光法）という特殊な実験技法を利用してストロンチウム-ルテニウム酸化物から起きる電子の挙動を調べた。この装置を利用すれば金属に電子を発射して反射される電子の運動量とエネルギーを測定することができる。これを通じて金属の中に形成されるプラズモンなど電子の挙動を直接観察することができる。プラズモンは金属の中で電子が集団的に行動して起こす振動現象をいう。その結果「パインズの悪魔」を世界で初めて観測する意外な発見をした
世の中を成すすべてのものは原子で構成されているが原子は電気的に陽である陽子、中性である中性子、電気的に陰である電子で構成される。陽子と中性子の質量は電子の約1840倍だ。
↓

>>21

21二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:04:23

>>20

電子は陽子や中性子から距離を置いて離れているが電子の個数によって物質の性質が変わる。金属では多くの原子が電子を共有することで電子が自由に動ける状態になる。これにより電子が動くと電気が発生する

ところが電子は固体を通過する時互いに相互作用をしながら普段とは異なる特性の全く違う粒子のように活動する。このように特定の状況で粒子が相互作用しながら群れを成して一つの粒子のように動くことを準粒子という

プラズモンは準粒子の一形態で、プラズマ振動によって発生する。プラズマは固体、液体、気体に続き第4の物質状態で、物質が電子と正電荷を持つイオンに分離された状態だ。プラズマ振動はプラズマの中にある荷電粒子の集団的な振動や波動をいう。準粒子状態で固まった電子は、本来の特性から外れた力と電気的特性を持つ。これまでプラズモンは様々な物理的特性上、室温では不可能だと考えられてきた

普通電子は質量と電荷を持つが、1956年理論物理学者デビッド・パインズ博士は固体で電子が異常に行動する可能性を予言した。電子が結合して質量と電気的特性がすべて消え、光と相互作用しないプラズモンが作られるということだ。これに対して「特異な電子運動(DEM)」と粒子を表す接尾辞「on」を取って「DEM-on(悪魔)」と命名した。悪魔粒子はまだベールに包まれている超伝導現象を究明し、合金生成条件を説明するのに役立つと期待を集めたが電荷も質量もなく光にも反応しないのが問題だ。「パインズの悪魔(Pines’ demon)」として知られたこの粒子は理論だけが提示されただけで誰も観測できなかった

質量がないということはすべてのエネルギー水準と温度で作られることを意味する。これは常温超伝導現象ともつながる概念だ

前野教授チームはストロンチウム-ルテニウム酸化物を測定する過程でこれまで知られていたプラズモンとは異なる現象を観察した。質量や電荷がないのに光とも相互作用しない何かがあった。研究チームは様々な可能性を検証し排除しながらますます悪魔粒子である可能性があると疑った

特異な電子の挙動を観察した研究チームは、米イリノイ大学の理論物理学者グループを研究に参加させた。観測データと理論チームがストロンチウム-ルテニウム酸化物の電子構造特性に基づいた計算を比較した結果、「パインズの悪魔」が正しいという結論を下した

>>22 >>23

22二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:04:41

>>21

論文の共同著者であるエドウィン・ファン博士は「計算した結果、パインズが描写したものとほぼ同じ大きさで位相が異なって振動する2つの電子バンドで構成された粒子を発見した」と明らかにした

科学の新しい発見には「再現性」が必須であるだけに、研究チームは反復的な実験を通じて繰り返し悪魔粒子を検出することに成功した

今後ストロンチウム-ルテニウム酸化物を利用してこの粒子の特性をさらに詳しく研究する計画だ。悪魔粒子の発見はこれまで科学界が理解していなかった多様な現象解釈につながるものと期待される。特に金属の電子的特性と関連した多様なパズルを解くのに役立つ展望だ

実験によると悪魔粒子の出現とともに電子の保有エネルギーに変動が起きることが確認された。これは悪魔粒子が超伝導を起こすのに重要な役割を果たす可能性を示唆する。悪魔粒子と超伝導の関連性を明らかにすればLK99が成し遂げようとした常温超伝導体を再現性のあるものにする可能性もある。

著者らは論文で「悪魔粒子は多重帯域を持つ金属で幅広く現れる特徴かもしれない」と明らかにしたということか

23二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:04:46

>>21

…？

24二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:07:46

この長ったらしいコピペの意図は…？

25二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:10:27

せめて要約してるならわかるんだけど最後の文の語尾を変えただけなんだよね

26二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:13:03

どうして知識も知恵も学もないのに超伝導分野でマウント合戦しようとしてるのか教えてくれよ
まさか偶然で発見できるようなものに他国の能力ガー努力ガーとか言うわけではないでしょう？

>>28

27二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:13:31

このレスは削除されています

28二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:17:08

>>26

それを偶然じゃなくすることが進歩と考えられる

>>30

29二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:17:37

別に新発見が間違ってたなんてよくあることなんだ
悪魔粒子だって1度しか観測できてない代物だしな(ヌッ
もう少し素直に喜べないんスか？

>>32

30二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:18:47

>>28

発見に対してマウント取り始めるやん

見てみぃLK99くんを界隈知ってる人間ならふぅん……くらいなのに出汁にしか使われとらんわ

>>31

31二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:20:48

>>30

アホほどマウント取られたから仕方ない本当に仕方ない

査読されてないのにノーベル賞を超える賞だとか日本は全てにおいて負けたとか鬱陶しかったよねパパ

>>33

32二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:21:56

>>29

喜ぶには早いからだと考えられるが……

論文、査読、追試それらの裏打ちがあって始めて諸手をあげて喜べるんだうれしいだろうが仕方ないんだ

>>34

33二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:23:10

>>31

ウム……発見自体は別にいいし喜んでも構わないんだけど蛆虫が多すぎたんだよね

34二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:25:22

>>32

ううんどういうことだ　悪魔粒子は既にnatureに掲載済みっスよ

まあ追試験はまだだからバランスはとれてるんだけどね

>>37 >>38

35二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:29:07

おいおいK国の工作員がブチギレてるやん

>>36

36二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:30:16

>>35

ただの磁石に20年も費やしてきたんだ

悔しか

>>39

37二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:33:56

>>34

追試まで待つってことやん

まあ査読は終わってるから待つだけなんやけどなぶへへ

38二次元好きの匿名さん23/08/21(月) 15:34:17

>>34

お——っ　8月9日公開のnatureが読めるやん

Pines’ demon observed as a 3D acoustic plasmon in Sr2RuO4 - NatureEvidence is presented for a Pines’ demon as a three-dimensional acoustic plasmon in the multiband metal Sr2RuO4 from momentum-resolved electron energy-loss spectroscopy using a collimated, defocused beam with high momentum resolution.www.nature.com