【超伝導】東工大、磁場中の高温超伝導の実態を明らかに･･･予想に反して量子臨界点が2つ存在

1 ：野良ハムスター ★＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 09:10:50.15 ID:???.net

東京工業大学の笹川崇男准教授らは、高磁場中・絶対零度を含む超伝導現象の実態を明らかにした。

超伝導現象は、電気抵抗がゼロになる現象で、消費電力なく電流を流すことができるため
様々な分野での応用が期待されている。これまでの研究で、大きな電流を流すと磁場が発生し、
その磁場が原因で超伝導現象が起きなくなってしまうことが分かっているものの、その全貌は謎のままであった。

今回の研究で笹川准教授らは、ランタン−ストロンチウム−銅の酸化物からなる高温超伝導体を18テスラという高磁場、
そして0.09ケルビンという極めて低い温度まで、それぞれ変化させながら電気抵抗を測定した。

その結果、抵抗率と温度の関係は全てのデータが2種類の曲線上に乗ることを明らかにした。
また、これにより、従来は一つのみ存在すると考えられていた量子臨界点がもう一つ存在し、
絶対零度であれば比較的高い磁場（これまでの臨界点の4倍）まで超伝導現象が起きることが分かった。

これによって、高温超伝導への理解が進んだだけでなく、応用分野への活用も期待されている。

この研究成果は、｢Nature Physics｣のオンライン先行版に掲載されている。
http://www.zaikei.co.jp/article/20140519/194305.html

論文 "Two-stage Magnetic-field-tuned Superconductor-insulator Transition in Underdoped La2-xSrxCuO4"
http://dx.doi.org/10.1038/nphys2961
東工大プレスリリース
http://www.titech.ac.jp/news/2014/027662.html

図：今回明らかにすることに成功した高温超伝導体の磁場中における絶対零度を含む振る舞いの全体像。
http://www.titech.ac.jp/news/img/n000285_02.jpg
予想に反して量子臨界点が2つ存在し、絶対零度でのみ超伝導になる領域が広く存在していることを発見した。
従来は、1つ目の量子臨界点の磁場（図中H1*）によって完全に超伝導状態が破壊されると考えられていたが、
それよりも約4倍の高磁場（図中H2*）まで絶対零度のもとでは超伝導状態になる領域が続いているという発見

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 09:14:42.60 ID:+NK8ZcOI.net

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3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 09:29:47.66 ID:x6CZv3gD.net

>>2
なんでお前がドヤ顔なんだ

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 09:35:07.48 ID:cVEs6crK.net

何の事かわからん、菅元総理の出番が来た

5 ：(｀・ω・´) 【中国電 83.8 %】 ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:07:21.38 ID:4ZIA9BGM.net

　　
電気は抵抗の無い方流れる

6 ：(｀・ω・´) 【中国電 84.0 %】 ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:11:47.23 ID:4ZIA9BGM.net

　　　
もし、常温超伝導の素材が作れるようになったら、それを電線の芯線にして薄い絶縁皮膜だけで触っても感電しないし
高圧にしなくても送電ロスがほぼ無くなると言う夢の電線が出来そう

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:40:00.96 ID:mzhf9Gm0.net

あれ？
量子力学では絶対零度って無理じゃなかったっけ？
位置が確定してしまえば運動は測定出来ないんだよね。
温度が観測出来ないような気が。

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:45:10.53 ID:RwLe8GQL.net

>>6
バカでかい電流が流れてものすげー磁界が誘起されるな。

近くで金属を動かしたりすると高電圧を発生したりするようになるな。

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:48:28.58 ID:LpbToOPH.net

久しぶりの良スレ。

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 10:58:05.91 ID:Gx6Si/2j.net

しかし環境が極限状態だからなのか
あんま研究が進まないな

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 11:27:31.43 ID:+3yNrzFc.net

これは、良い実験と思うけど、理論はもう予測してたんかい、それともこれから

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 11:31:16.78 ID:5I365JAX.net

こういうギリギリの部分の実験は
測定技術の向上が重要なんだろうな

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 11:37:44.84 ID:Maetz+Qo.net

＞ランタン−ストロンチウム−銅の酸化物からなる高温超伝導体を18テスラという高磁場、
そして0.09ケルビンという極めて低い温度まで、それぞれ変化させながら電気抵抗を測定した。

ストロンチウムは放射性物質なだけではない

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 12:00:19.59 ID:z/KOHa5V.net

フムフム　重い電子系の量子臨界点はゼロ磁場に存在するというこだけは理解した

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 13:20:06.00 ID:6QCoYJzu.net

僕は磁場には詳しいんだ

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 18:37:52.22 ID:ZM+MDYmR.net

室温超伝導はよ

17 ：(｀・ω・´) 【中国電 82.1 %】 ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 19:23:33.49 ID:o+aTYVAi.net

>8
リニアは確か感電しなかったはず、超伝導だと全部流れて金属近づけても来ないかもよ

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/20(火) 21:54:01.64 ID:9yh2kLRP.net

【物理】東北大など、高温超伝導物質の「磁束粒子のピン止め」の3次元的観察に成功
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330095920/
【超伝導】超伝導に関与する異常な電気抵抗を発見 −未知の量子相が引き起こす超伝導の解明へ−…日本原子力研究開発機構
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1330612449/
【物理】超伝導転移温度の高さと電子対の強さをつなぐ法則を発見　回転する電子対による超伝導の核心部分に光明
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1369010926/
【物理】超伝導体の物質設計に道を開く新たな理論計算手法の開発/東京大など
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1375539898/
【物理】ガラガラ動く原子が超伝導転移温度を変化させる機構を解明/東工大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1382965507/
【物理】転移温度の制御が可能な新しいタイプの超伝導体を発見/東大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1386243362/

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 00:55:50.29 ID:ZbTZrV+F.net

ほんとかな？

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 01:20:47.80 ID:0B3+6o61.net

やっぱそうだと思ってた。

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 07:39:15.21 ID:ZGl4rmk1.net

>>9
最近キチガイ記者がクソスレを量産してるからな

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 19:43:36.63 ID:W5jzTnyv.net

>>7
絶対零度は別に無理じゃない。どのような温度でも揺らぎがなくならず
基底状態でも零点振動があるだけだ。

技術的な意味で無理なのは古典でも量子力学でも同様

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 19:57:44.15 ID:W5jzTnyv.net

>1
>東工大プレスリリース
>臨界スケーリングと呼ばれる解析

熱力学・統計力学の基礎をやった人はそこでやめないで
臨界現象の詳細までやってスケーリング則や臨界指数を
扱えるようになると色々面白いぞ。俺はもう忘れてしまったが。

考えた人達が賢すぎて自分との隔たりにショックを受けるけど

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 21:50:45.85 ID:GVBLljEN.net

>>22
振動があったらゼロでは無いんじゃ無いかと。

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/05/21(水) 22:46:08.92 ID:W5jzTnyv.net

注目している系にどんな励起もなく、エネルギーが一番低くなるような
分布関数が実現している状況が絶対零度なんだよ。
その一番低いエネルギーの状態でも揺らぎはある。

フェルミオンは同じエネルギー同じスピンの状態を複数の粒子が
占めることはできない。

便宜的に一粒子エネルギー（相互作用の衣を着た粒子のエネルギー）に
注目したら、電子ガス全体が絶対零度でも、個々の（相互作用の衣を着た）電子は
かなり幅広いエネルギー状態に分布している

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/06/04(水) 21:19:22.35 ID:81K0NroF.net

無重力空間で素材作ることができれば・・・

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/06/04(水) 21:27:06.07 ID:R2fJVNn+.net

>>25
>その一番低いエネルギーの状態でも揺らぎはある。

BE凝縮のように基底状態に落ち着いたら、揺らぎはないだろ

28 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/06/04(水) 22:52:00.14 ID:epzBN+Gk.net

>>22
…無理だよ。

29 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/06/05(木) 01:46:57.21 ID:a1k5Eb+1.net

>>27
絶対零度ではエネルギー空間では揺らぎはない。
座標空間ではある。

二次関数のように明確な最低点のあるポテンシャルに
粒子を束縛して基底状態にしても、波動関数は広がりを持つ。
最低点の一点だけに存在確率がありそれ以外の場所で確率がない
ような状態にはならない。

この広がりを揺らぎと呼んでいると思うんだが。

30 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/08(火) 08:38:06.25 ID:LjmN9gv/.net

2014/7/7
室温で超電導実現の可能性　長崎総合科学大が理論計算
http://www.nikkei.com/article/DGXNASGG0401K_X00C14A7TJM000/
　長崎総合科学大学の加藤貴准教授らは、電気抵抗がゼロになる超電導が室温でも生じる可能性があることを
理論計算で求めた。現在は極めて低い温度でしか起こらない。計算では、電気が全く流れない「絶縁体」から
不純物や欠陥を完全に取り除けば、電子が最も流れやすい超電導になるという。ダイヤモンドなど数種類の
物質で実現の可能性があるとみている。
　超電導材料の開発では従来…

31 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/08(火) 17:59:18.56 ID:IGhRqSIs.net

2011/1/14
超電導、発見100年目を「実用化元年」に
http://www.nikkei.com/article/DGXNASDD120E3_T10C11A1000000/

2011年01月26日
加藤貴本学大学院新技術創成研究所准教授の研究「高温超伝導実現に向けた超伝導理論の研究」が、日本経済新聞(2011年1月14日)、日本経済新聞朝刊(2010年11月22日 )、日経産業新聞(2010年11月18日)に掲載される
http://www.nias.ac.jp/news/detail.php?key=1450

32 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/08(火) 18:00:10.67 ID:IGhRqSIs.net

2014/07/03
【超電導】300メートルの超電導ケーブル敷設、電車走行に成功…鉄道総研
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1404383872/

33 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/09(水) 18:47:45.21 ID:UQM9rYgF.net

>>30
2014/07/09
【材料科学】室温で超伝導の可能性 芳香族やグラファイト粒子の超伝導を説明する理論構築
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1404860839/

34 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/10(木) 07:19:13.80 ID:DdgvY5/W.net

超電導という単語がありさえすれば貼るというのはやりすぎ。

関連が深いscienceplusの古スレは思い出しもせず無視しているくせに
タイミングが近いだけの内容疎遠なリンクなんか貼るな。役に立たない。

35 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/12(土) 11:13:39.08 ID:V+ZQyOon.net

必ず量子特異点は大好きだろ
絶対に量子特異点は大人気だろ
確実に量子特異点は大盛況だろ

36 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/13(日) 16:25:02.13 ID:dziyJc6L.net

>>35
何それ？

37 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2014/07/19(土) 15:27:19.77 ID:kzwkHPUZ.net

炭素に約1％程度含まれている不純物同位体であるC13を完全に除去して
有機材料を作って調べてみるのが良いだろう。質量の異なる同位体が
混ざっていると、そこが一種の欠陥となって格子振動が散乱されて
しまうので、超伝導になりにくいのではないかと考えられるからだ。