도쿄공업대학의 상처 간지 교수 등의 연구그룹은 레이저광과 이테르븀 원자로 이루어진 인공 결정을 제작하는데 성공했습니다.초전도 등 고체가 가지는 신기한 성질의 이해에 육박할 수 있는 것은 아닐까 생각되고 있습니다.

 초전도 현상 등의 무대가 되는 결정은 원자의 배열이 규칙적으로 격자 형태로 반복함으로써 형성되는 고체입니다.그 중에서의 전자의 행동을 조사하는 것이 현상의 해명에는 불가결합니다.그러나 전자와 같은 양자적 특성, 즉 입자와 파도 모두의 특성을 가진 대상을 엄격하게 컴퓨터로 시뮬레이션하는 것은 불가능합니다.거기서 제안되고 있는 것이, 실제로 양자적인 입자를 사용하는 것으로 현상을 조사하는 방법입니다.

고체 속의 전자는 페르미 입자라고 하는 종류로 분류되기 때문에, 동종의 입자를 격자상으로 늘어놓을 수 있으면 현상을 재현할 수 있습니다.이번 연구에서는 레이저로 만든 빛의 격자 속에 이테르븀이라는 원자를 배치한 인공 결정에 의해 이것을 실현했습니다.이테르븀은 사용하는 레이저를 조절함으로써 페르미 입자로서의 성질을 발현시킬 수 있습니다.또한 원자는 전자에 비해 움직임이 느리기 때문에 현상의 관측이 용이해집니다.게다가, 광격자의 형상을 바꾸는 것으로 다양한 물질과 비슷하게 디자인할 수 있는 것으로부터 많은 현상의 해명으로 이어질 것을 기대할 수 있습니다.

앞으로는 고체 내의 ​​물리 현상의 해명을 향해 연구를 계속해 나갈 것입니다.그 중에서도 주목하고 있는 것이 보다 고온에서의 초전도의 실현입니다.이미 연구·의료 등에서 실용화되고 있는 초전도는 액체 질소로 계속 냉각할 필요가 있어 비용이 드는 원인이 되고 있습니다.초전도 상태를 보다 고온에서 실현할 수 있으면 냉각의 비용 경감으로 이어져, 전송망 등 일상생활에도 관련된 기술에의 활용이 진행될 것입니다.아직 미해명인 초전도가 발현되는 이유를 알면 불가능하지 않을 것입니다.

출처 :【도쿄 공업 대학】단일 원자 분해능으로 관측하는 「빛과 원자로 만들어진 인공 결정」―인공 물질을 사용해 고온 초전도체의 수수께끼에 다가간다―

도쿄공업대학

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도쿄과학대학 이공학계(도쿄공업대학)는 오오카야마, 스즈카케다이, 타마치의 3개의 캠퍼스를 가진 국립 이공계 종합대학입니다. 탁월한 교원과 충실한 설비를 가지고, 세계를 무대로 지구 규모의 과제를 해결하는 연구를 실시하고 있습니다. 학생의 희망에 유연하게 대응하는 유학 프로그램과 특징 있는 교양 교육 […]

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