【電磁気学/ナノテク】東大、ナノスケールの世界での、電気抵抗の量子的な振る舞いを明らかに

1 ：もろ禿 ◆SHINE.1vOk もろ禿HINE! ★＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 08:38:03.51 ID:???.net

東大、ナノスケールの世界での、不思議な電気抵抗の振る舞いを明らかに | サイエンス - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20150509/248517.html


http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916323740big.jpg
原子接触の模式図（東京大学の発表資料より）
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916335940big.jpg
走査トンネル顕微鏡による原子像（挿入図）内の各位置で、探針・基板間の距離を変えながら測定した電気伝導度のプロット。（東京大学の発表資料より）


　東京大学のHowon Kim（ホーウォン キム）特任研究員・長谷川幸雄准教授らの研究グループは、鉛からなる探針と鉛基板との間での原子接触状態における電気抵抗を測定し、2つの電極の
先端原子間の相対的な位置関係によって、抵抗値が変化することを発見した。

　一般に、金属電線の電気伝導度は断面積に比例する。しかし、径を1ナノメートル程度まで細くすると、中を流れる電子の波長と同じ程度になるので波としての性質が無視できなくなり、量子的な
振る舞いが現れるようになる。そして、径が1ナノメートル程度の場合、電気伝導は断面積には比例せず、面積の減少に伴い階段状に減少するなど、不思議な現象が起きる。

　本研究グループは、探針制御技術の性能を高めた上で走査トンネル顕微鏡の原子像観察技術を生かし、あらかじめ取得した鉛の基板表面の原子像から探針の位置を原子レベルで正確に
決めつつ、鉛探針と基板表面の間隔を少しずつ狭めながら電気伝導度を測定することによって、基板表面上での各場所における電気伝導度の分布とその間隔依存性を得ることに成功した。

　その結果、原子直上では、-35pmあたりで一旦、電気伝導度は高くなるものの、さらに基板に近づくにつれて電気伝導度の増加は抑えられ、-50pmでは他の位置に比べても電気伝導度の値は
小さくなることが分かった。また、3つの原子の間でも、その下に2層目の原子がある位置と原子が無い位置では、電気伝導度が異なることも明らかになった。

　今回の研究成果は、接触時の原子配列の重要性を指摘するとともに、接触場所ごとの抵抗値を与えており、原子デバイス設計における重要な指針となると期待されている。

　なお、この内容は「Physical Review Letters」に掲載された。論文タイトルは、「Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact」。

2 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 08:50:02.03 ID:WjmQpszO.net

量子的な振る舞い？
量子技術ってひょっとしてすごいの？

3 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:07:06.69 ID:TxyhyRSn.net

知ってた

4 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:13:28.75 ID:/FNImHDu.net

>>3
確かに佐野量子は不思議ちゃんだった

5 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:14:37.17 ID:cAgz0bMD.net

応用も期待されるね。　想像も付かないが。

6 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:43:14.82 ID:scDkP9dE.net

量子の気持ちは、その時になってみないとわからないんだ(>_<)

7 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:58:29.26 ID:ax5QcICU.net

東大、原子の「真上」と「間」では接触時の電気抵抗が異なることを発見
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=386153&lindID=5

こっちでスレ立てろよ。
> ○発表のポイント
> 　◆電極の先端原子が、基板の原子の「真上」で接触しているか、原子の「間」で接触しているかによって、電気抵抗が異なるこ> とを発見した。
> 　◆接触状態では、原子の「真上」のほうが抵抗は高いが、２０pmほど離した状態では、原子の「間」のほうが若干高い抵抗を示し、電極間隔に
> 　　よる電気抵抗の逆転現象が観察された。
> 　◆原子接触における電気伝導では、接触状態での原子配置の制御が重要であることを示しており、今後の原子デバイス実現に向けての重要な指針となる。

この発表のキモは2番目の◆。このグラフを得たことに有る。
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916335940big.jpg
http://release.nikkei.co.jp/attach_file/0386153_02.pdf
次の目標は、第一原理から理論的に測定値を算出することかな。

8 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 09:58:39.69 ID:wRQRm7rW.net

どこが新しいのかわからん

9 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 10:04:23.37 ID:q7JixeQQ.net

電子顕微鏡なんかで見た画像ってモノクロだけど、量子の世界は色がついてないの？

10 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 10:17:58.31 ID:U1dRrWwN.net

>>9
普通の電子顕微鏡は電子を当てて物質から出てきた１種類の信号を取り出すから１色でしか表さないんだよ．
信号の強弱を濃淡で表すからモノクロームの画像になるんだ．

勿論，でてきた信号の強度は波長の適当な範囲に赤，青，緑を割り振れば，一見，カラー画像のように見せることはできる．

11 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 10:28:59.32 ID:r4R46gDW.net

>>10
>>9みたいなレベルのやつは、色ってもんが光の波長できまってることや
量子力学的世界とは光の波長以下の大きさの世界だということもわかってないから
説明するだけムダだって

12 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 10:53:01.81 ID:ZVqOHZxh.net

何も新しいことが無いし、良くPRL通ったなｗ
ってか、そもそもなぜプレスリリースしようと思ったし・・・

13 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 11:35:44.67 ID:r4R46gDW.net

>>12
どのへんが「何も新しいことが無い」のか言ってみ？

14 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 12:23:55.35 ID:PI6FgJ9D.net

　　　　　　　　　
Howon Kim（ホーウォン キム）

15 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 14:58:33.63 ID:XytKmOeS.net

>>12
これいろんなスレで使えるな
真似していい？

16 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 15:22:37.21 ID:s3fyi/GA.net

まあ電磁気学の話題は珍しいね。

17 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 19:32:22.19 ID:2rhHM2sG.net

量子とか仏教用語入れるから、おかしな用語になるんだよ
単に素粒子の振る舞いじゃないかよ

18 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 20:17:29.71 ID:i9vG20od.net

原子を球体で表現して、2球の溝だの3球の溝だのが実在してる
みたいに描いてるけど、あくまで素人向けの描像だからね
勘違いしないでね
んなもん、ないから

19 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 21:35:09.31 ID:4iJTgkmp.net

計測機器を作った技術者に感謝

こいつらは結局何もわかっちゃいない

20 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 21:58:19.87 ID:pNrkCPk6.net

常温超伝導はまだか・・・

21 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/10(日) 23:25:52.69 ID:fIlavd7Z.net

>>13
STMで原子解像度の二次元画像をとる方法はずーっと前からある
探針試料間距離依存性もずいぶん調べられている
電気伝導度の量子化も分子架橋の実験ですでに報告されている
この記事からだとそれ以外の新奇性が認められない

22 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/12(火) 06:34:37.21 ID:ljdvZxDo.net

これって接触面積みたいなので補正してあるのかね？

23 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/12(火) 06:37:36.85 ID:ljdvZxDo.net

>>18
大学で教えておいて否定するのかよｗ

24 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/12(火) 06:39:31.24 ID:ljdvZxDo.net

電子軌道モデルとの対照がどうなのかとかないの？

25 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/12(火) 22:19:23.78 ID:PbYdPXSY.net

>>22 　補正してないよ
>>24 　シミュレーターがあるよ

26 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/14(木) 13:45:43.54 ID:K32fn9Cv.net

>>1の記事だけど、
「波としての性質が無視できなくなり」
じゃなくて
「波としての性質が無視できるようになり」
じゃないのかな。

27 ：名無しのひみつ＠＼(^o^)／：2015/05/14(木) 14:05:15.67 ID:8pon6nUl.net

量子的とか言わずにとびとびの値をとるでいいじゃん