▽論文【Nature Astronomy】◎宇宙物理学、スーパーノヴァ
題:明らかになった大質量星の最期の姿 — 厚いガスに包まれた星の終焉
The delay of shock breakout due to circumstellar material evident in most type II supernovae
著者: F. Förster, T. J. Moriya, J.C. Maureira, J.P. Anderson, S. Blinnikov, F. Bufano, G. Cabrera–Vives, A. Clocchiatti, Th. de Jaeger, P.A. Estévez, L. Galbany, S. González– Gaitán, G. Gräfener, M. Hamuy, E. Hsiao, P. Huentelemu, P. Huijse, H. Kuncarayakti, J. Martínez, G. Medina, F. Olivares E., G. Pignata, A. Razza, I. Reyes, J. San Martín, R.C. Smith, E. Vera, A.K. Vivas, A. de Ugarte Postigo, S.-C. Yoon, C. Ashall, M. Fraser, A. Gal–Yam, E. Kankare, L. Le Guillou, P.A. Mazzali, N.A. Walton, D.R. Young
URL:https://www.nao.ac.jp/news/science/2018/20180904-sbo.html
https://www.nature.com/articles/s41550-018-0563-4
⭐️記事紹介
みなさんこんにちは(´・∀・｀)たきおんです❗️
今回は星🌏についての論文です！
あらすじ〜
大質量の星が一生の最期に起こす爆発のことを、超新星爆発。と言います。
この言葉は聞いたことがある方が多いのではないでしょうか？？😇
今回の論文では、
その爆発の直前の星が大量のガスを放出していることが、明らかになった。
と言うことが明らかになったようです❗️
これは、標準的な星の進化の理論では考えられていなかったことだそうです。🧐🧐
爆発直前に放出される厚いガスに包まれた超新星爆発のシミュレーションと、爆発直後の超新星を多数観測したデータとの詳細な比較したところ、星の進化の最終段階にこれまで知られていなかった事が起こっていたようですね。Σ(-᷅_-᷄๑)
以下に、大質量の星のイメージを引用します👇
▶️内容
では、詳しい内容を見ていきましょう！
超新星爆発の説明からです。
超新星爆発の際に、星の中心で生じた衝撃波が表面に達した際にショックブレイクアウトという現象が起こり、星が急激に増光すると予測されています。🌟
で、、
爆発直前の星の構造を詳しく解明するべく、このショックブレイクアウトを捉える試みが世界で行われているようです。しかし、増光の継続時間が数時間以下とたいへん短いために観測することが難しいようで、この現象についての理解はほとんど進んでいないとのことです(´ω`)
なかなか、星の事に関してよく分かっていない部分であったようですね🤔🤔
そんな中で、ショックブレイクアウトによる増光を捉えようと、チリ大学のフォースター氏のチームは、2013年から2015年に赤色超巨星の大規模観測を行ったようです。
多くの大質量星は、進化の最終段階で外層が大きく膨らんだ赤色超巨星となり、その状態で超新星爆発を起こすそうです。
で、
その時の観測では、26個というこれまでにない数の赤色超巨星の爆発直後の超新星を捉えることに成功したにも関わらず、予測されていたショックブレイクアウトによる増光を確認することはできませんでした。😱😱一方で、観測されたほとんどの超新星の光度変化が、理論的に予測されているよりも早く明るくなっていることが分かったのです。Σ(-᷅_-᷄๑)
理論予測より早く明るくなる超新星はこれまでにもいくつか観測されていましたが、今回理論予測と異なる光度変化を示す超新星がこれほど多く観測されたことが驚きだったようです。
とありますね❗️理論と食い違う結果は、よく起きることではありますが、これほどまでに多いと、何かあるな？🤔と考えるのが科学者の仕事の１つです。(´・∀・｀)
そして今回❗️この謎を解くべく、、
国立天文台の守屋尭特任助教が国立天文台が運用する計算機群「計算サーバ」用いてシミュレーションを行いました。
そのシュミレーションについて見ていきましょう❗️
守屋氏は、超新星の光度が従来の理論予測よりも早く明るくなるのは、星から爆発の数百年前という直前(星の寿命で言えば直前なのか…Σ(-᷅_-᷄๑) )
に放出された厚いガスに取り囲まれていることが原因であると、これまで考えていたようです！
そして、
その考えに基づき、厚いガスに囲まれた超新星がどのように光るのか、守屋氏はガスの密度や速度などの条件を変えた518通りのシミュレーションを行い、その結果をフォースター氏らの観測データと詳細に比較したようです❗️
その結果、
爆発直前の赤色超巨星のごく近傍に太陽質量の約10分の1というきわめて高密度のガスが存在する場合に、今回の観測結果をよく説明できることが分かりました！！
ガスが存在していた。。と言う事実が新しいことのようですね！
🌀まとめ
今回の新しい事実より、爆発によって星から高速で広がる噴出物がこの厚いガスに衝突する際に衝撃波が発生し、爆発から数十時間という短い時間で一気に光度が明るくなります。これは、星を取り囲む厚いガスの存在を考えない従来の理論予測よりも、短い時間だそうです！
この結果は、超新星爆発直前の赤色超巨星が、なんらかの理由で多くのガスを放出していること、そしてそれが普遍的な現象であることを示しています。
👆ここが重要なところですね(´・∀・｀)今回は理由は分かっていませんが、爆発の前にガスを放出している事が分かった。という新発見でした❗️
超新星爆発についてこれまでの理解が不完全であったことも分かり、これは非常に重要な発見なのではないでしょうか？？
▶️終わりに
今回は、超新星爆発の前の段階で星がガスを放出する🌬🌬という事が分かった。
と言う論文でした❗️
じ、地味ーΣ(-᷅_-᷄๑)
と、思った方もいるのではないでしょうか？(はい、私です🙇♂️🙇♂️🙇♂️ごめんなさい🙏)
初めはそう思いましたが、しかし、まだまだ未知の部分が多い星に関しての理解が深まる新発見という事でものすごい発見だと思いました😇
(本当です😅😅)
宇宙物理学の分野では、地味な発見なように見えますが、このような発見の積み重ねが、宇宙に関する理解を深めて行く物だといます☺️
この発見により、素人目でも、ではなぜガスが放出されるのか？などの疑問が出てくるので、また近い日に明らかとなるんではないでしょうか？？(*^◯^*)
はい、以上です(´・∀・｀)最後まで読んでいただきありがとうございました😊😊
明日は、超伝導と、私の専門に関する論文を読んでいけたらと思います😇😇
台風の被害は大丈夫でしたでしょうか？😢二次災害などにも気をつけて下さい💦
それでは、バイトに行きますのでこの辺で😉
▽論文【arxiv、nature】◎超伝導
論文名:Absence of superconductivity in pulsed laser deposited Au/Ag modulated nanostructured thin films
著:Abhijit Biswas, Swati Parmar, Anupam Jana, Ram Janay Chaudhary, Satishchandra Ogale
URL:https://arxiv.org/abs/1808.10699
⭐️記事紹介
みなさんこにちは〜❗️🌆
たきおんです(´・∀・｀)今日も台風に気をつけたくださいね💦
今回は、物理の研究の中でも非常に多くの方が研究している、”超伝導”に関して話題になった、
マイナス40度超電導の”再現実験”です。元の論文はnatureにも載っているようです👀👀
(下にURLを載せております)
超伝導は、知ってる方も多いかと思いますが、代表的な現象は、
電気抵抗がゼロとなる
マイスナー効果
…
ですね！この理論について知りたい方は、従来型の超伝導の原理はBCS理論を調べて見てください😉
はい。。
でーー、今回は、
今回は題名の通りの内容と結果になります。今回の論文の中では、パルスレーザー堆積法によって作られた、変調された金/銀のナノ構造薄膜は、超電導の性質を示すのかどうか！？！？
という内容です😎😎
変調って何ですかね？modulateを訳したのですが違う物理用語があるのでしょうか？
通信工学で、変調とは、音声等の情報を表現した信号を搬送波と呼ばれる基準の信号を基に、信号の振幅や周波数、位相を変化させることによって、情報の電気通信を可能にするように変換するをすること
なのだそうです。電気的な通信を可能にするように変換すること。とでもここでは考えておきましょう😅
▶️問題となった論文の方を詳しく見てみようと思います💦明日には、ブログに書こうかな。。🙇♂️🙇♂️
マイナス40度超電導の論文(元の論文)▶️URL:https://arxiv.org/abs/1807.08572
https://www.nature.com/articles/d41586-018-06023-x
まず、この話を知っている人の中で、問題となったマイナス40度超電導の話を聞いたとき、みなさんの中には、
夢のほぼ室温超電導やん❗️
という驚きと同時に、
本当か…❓
という、疑問も抱いた方も多いでしょう。
今回結果としては、
今回の場合においては、、再現されず。。
という事でした😅
一応、今回話題となった論文とその再現実験の内容を見ていきましょう❗️
▶️再現実験
今回の実験では、薄膜の作成としては、よく聞く、Au/Agの薄膜構造を”パルスレーザー堆積法”という、薄膜の膜厚を調整できる方法で作成しても、再現実験に使えると考えて、実験をしているようです。
基盤上に、Au/Agの2つの異なる薄膜のセットを成長させています。 1セットのサンプルでは、AuとAgについて、200と20のパルスを個別に与え、別のサンプルのセットでは200と50のパルスを与えたようです。このような、サイクルを100回繰り返して、全膜厚を80〜100nmにしたようです。
このようにして作ったサンプルを、X線回折法XRDや、電解放出走査型電子顕微鏡FESEMによる観測をすることによって、サンプルを発表された論文のものと近いものであると確認をして、(多分)
で、そのサンプルの超伝導体が磁束を放出するいわゆる、マイスナー効果をSQUID磁力計による磁気測定で、その遷移の有無を調べていますね。
その結果が、
5K≦T≦300Kの温度範囲では、特定の成長手順に基づくと、少なくとも当社の薄膜においては、妥当な超伝導が存在しないことを確認した。
だそうです。データを見ても、たしかにそうですな。という感じです(￣▽￣)
さらに裏付けるようにPPMSという測定でも、5K≦T≦300Kで試料の抵抗はゼロとならずに、降下も見られませんΣ(-᷅_-᷄๑)
これは、変調Au / Agナノ構造薄膜の超伝導がないことの証拠として成り立ちますねΣ(-᷅_-᷄๑)
🎓結論としては…？
この論文では、結論の中でこのように話しております。👇
“問題の論文との間の比較はできません。例えば、ThapaおよびPandeyの材料の場合は、提示されたデータから、金属成分が互いに接触しているのか、または何らかの有機または無機絶縁体をトンネリングまたは他の機構を介して輸送しているかどうかは不明である。“
という事です。Σ(-᷅_-᷄๑)さらに、
今回の研究チームの場合、完全に金属性の高い導電性システム
だそうです。つまり、
【特定のPLDプロセスによって製造されたAu / Ag変調ナノ構造薄膜においては、少なくとも超伝導の兆候は見つけられていないこと】
を示すための限定的な目的を持った実験であった。(PLD:パルスレーザー堆積法)
そうです。Σ(-᷅_-᷄๑)Σ(-᷅_-᷄๑)Σ(-᷅_-᷄๑)
変調されたAu / Ag系の超伝導の可能性は完全に否定されたわけでは無い。
という事ですね😇😇
どうなっていくのでしょうか🧐🧐❓
今後の議論にも期待ですね！
以上です(´・∀・｀)
と思ってたら、マイナス10度超伝導の記事見つけました😨😨😨😨😨😨😨😨
URL:https://arxiv.org/abs/1808.07695
above 260K❗️❓👀👀ランタン水素化物とは、、？？
疲れたので、この論文は次回にまわします🙏
それでは、今日も居酒屋の準備やぁ🏮🏮
▽記事【science】🚫日本の研究不正🚫
題:tide of lies(嘘の大波)
⭐️記事紹介
みなさんこんばんわ❗️たきおんです(°▽°)
今日は、闇の深そうな話、”日本の研究不正”についてのnatureの記事を紹介してみます❗️⚠️
突然ですが、まずは画像から(´・∀・｀)
ん、富嶽三十六景？？いや、、違うぞ…紙？？これは。。論文？？
はい、scienceの記事内ですごく痛烈に日本の研究不正を描いた風刺画ですね。センスあるなぁ。。
で、
具体的には記事では、数多くの論文を書き上げた、弘前大学の故 佐藤能啓さんの研究不正について取り上げており、この不正は、科学史上最大のものであったとしています…。
研究不正といえば、研究不正界で、日本で1番有名な方は小◯方晴子氏でしょうね、
私自身、第二の彼女が出てきてしまったのかと思っていましたが、この記事を見るとはるかに深刻なようです。
さらに、、、調べてみると、日本は不正大国であったようですねΣ(-᷅_-᷄๑)🌀
なんと……撤回論文数の多い上位10人のうち、半分を占める5人が日本人であるようです(；ﾞﾟ'ωﾟ'):💦💦
👇論文撤回数のランキング
URL(参照):https://retractionwatch.com/the-retraction-watch-leaderboard/
これは驚異的な数字ですね:(；ﾞﾟ'ωﾟ')::(；ﾞﾟ'ωﾟ'):こんなに日本人の論文撤回が多いという事は日本の研究成果に対する信頼を損ないかねませんねΣ(-᷅_-᷄๑)このデータからは、日本の研究の現場になんらかの原因があるように思えてきますよね、、、日本の研究者は、皆結果を出さなければいけないという圧力のようなものを、外から、あるいは自らで、かけてしまっているのでしょうか？Σ(-᷅_-᷄๑)
小◯方晴子氏は、超の付くほどの大発見を研究不正により発表してしまったがために、有名になりましたが、それよりもはるかに多くの論文を撤回した方が日本には多くいる事実を知ってとても悲しくなりました😔
Scienceの慶應義塾の坂本道栄氏のコメントを引用すると、
“日本では、普通は教授を疑うことはありません。私たちは基本的に人を信じます。私たちは注意深く見るために厳しい規則が必要ないと思う。”
だそうですΣ(-᷅_-᷄๑)💦んー、これも本質的な理由ではないような気がしますが、たしかに教授は神のような存在であるので確かにその神の言葉は疑いはしませんねぇ😔😔
日本の研究者の闇は深いなぁ👿
🌀おわりに
今回は、来年から本格的に研究を行なっていく者として、日本の研究の闇の部分を見てみました。
未知の事に対して挑んで行く、研究者として、研究不正というのは本当にいけないことです。それはきっと、不正を行った研究者も分かっているのでしょう。それでもやってしまい、そのような研究者が日本に多いというのは、日本の研究の場は変わらなくてはいけない部分があるのかもしれませんねΣ(-᷅_-᷄๑)💦
ま、その解決手段は私にはわかりませんが😔笑
私は正直に物理を研究していきたいなと思いますた(☝︎ ՞ਊ ՞)☝︎
以上です。深夜に投稿失礼しました🙇♂️明日も居酒屋バイトかぁ💨
おやすみなさい💤
▽論文【nature,日本の研究.com】◎固体物理学、トポロジー、ワイル半金属
題:電子構造のトポロジーに由来した巨大なホール効果を発見 —磁性体におけるトポロジカル電子状態の新奇物質探索と物性機能開拓に道—
URL:http://www.t.u-tokyo.ac.jp/soe/press/setnws_201808031047237105349086.html
https://research-er.jp/articles/view/72989
https://www.nature.com/articles/s41467-018-05530-9
論文掲載先:Nature Communications
論文タイトル: Spontaneous Hall effect in the Weyl semimetal candidate of all-in all outpyrochlore iridate
著者: K. Ueda , R. Kaneko, H. Ishizuka, J. Fujioka, N. Nagaosa, and Y. Tokura
⭐️論文紹介
みなさんこんにちは(´・∀・｀)今日は涼しいですね😃秋が近づいているのを感じているたきおんです😎
今回は、私の専門となる分野の論文を勉強して行きます。。
〜あらすじ〜
今回の論文でのポイントは、理論で予想されていたワイル半金属の発現を輸送測定と理論計算をすることにより実証した
という事と、
巨大な自発的ホール伝導度
という事ですね❗️
この成果より、今後、トポロジカル電子相の物質探索指針と物性機能開拓に役立たせることができるとあるので、とてもすごい発見であるようです😁😁
🎓内容
では、記事と論文を参考にして内容を整理して行きます❗️
今回の主役である、ワイル半金属は理論研究が盛んに行われていますが、物質例が少なく実験が困難であるため、理解が十分に進んでいない。というのがこれまででした。ワイル半金属は、時間反転対称性又は空間反転対称性の破れによって生じる非縮退の線形な電子バンドの交差点で特徴づけられます。交差点は、磁束の湧き出しや吸い込みに対応する磁気単極子と見なすことができ、そのため、巨大な異常ホール効果をはじめとした非従来的な磁気輸送現象を引き起こす可能性があり、大きな注目を集めている物質であります。
👉というようなことが書かれてあります❗️ここまでは院試前に勉強していたので、なんとか付いていけてます😅😅
相対論的量子力学という分野ではワイル方程式というものがあります。ワイル点付近の電子の運動がで用いられるワイル方程式で記述できることが、名前の由来となっているそうです。
ワイル方程式↓↓
(iħd/dt ＋iħcΣαid/dxi)ψ＝0
これが式です。i＝1..3で、行列αの隣のiは下付き、xのとなりのiは上付きとなります🙇♂️
ホール効果については、高校物理学に出てくる例のやつです！電流が流れている時に、外部磁場が加わると、電位差が電流方向と垂直に生じるというあれです( ´ ▽ ` )ﾉ一方、異常ホール効果は、”異常”というだけあって、普通のホール効果とはちょっと違い、磁化によって生じるホール効果の事です❗️まあ、ホール効果の一種です(￣^￣)ゞ磁性とは、内部に各電子の回転運動に起因した微小な磁石(👉スピン)が生じさせる物資の性質の一つです。
そして、研究チームは、磁性体において実現するワイル半金属状態を輸送測定により観測し、その電子状態のトポロジカルな性質が巨大な”自発的ホール効果”を引き起こすことを明らかにしたようです❗️❗️
どんな実験を行ったんでしょう❓❓研究内容を見て見ますか٩( ᐛ )و
⭐️研究内容
研究チームは、ワイル半金属として予想されている、パイロクロア型イリジウム酸化物 Nd2Ir2O7と一部 Pr に置換した(Nd0.5Pr0.5)2Ir2O7に着目して研究を行ったそうです❗️この構造は、結晶の対称性を保持しつつ時間反転対称性を破るため、結果として運動量空間中に八つの交差点(👉ワイル点)を持つワイル半金属が実現する可能性があります。
研究グループの先行研究があり、この系においては、温度・外部磁場・圧力を調整することによってさまざまな電子、磁気相が現れることがこれまでに明らかとなっていたようです❗️
この研究では、all-in all-out 磁気相にあたる低磁場の振る舞いに着目したそうです。
👉？！？？
ちょっとよくわからなくなって来ましたが、続けますΣ(-᷅_-᷄๑)
高い温度領域では自発的ホール伝導度はゼロでしたが、転移温度直下ではゼロ磁場周辺に明らかなヒステリシスが現れています。(引用画像のf)
温度をわずかに下げると自発的ホール効果が急速に抑制され、さらに、圧力を調整し転移温度を変化させたところ、同様のホール効果は磁気転移温度直下にのみ普遍的に現れることが発見されたようです。この特徴的な温度変化から、不純物などによる外因的機構によるものなのではなくて、電子バンド構造に由来する内因的ホール効果と考えたようです❗️
この起源についてより知見を得るために、(Nd0.5Pr0.5)2Ir2O7の磁化測定を行ったところ、通常の強磁性体が示す磁化よりも三桁小さい値をとることがわかりました。(!?)立方対称の all-in all-out 磁気構造(👉？？)では自発磁化はゼロとなるはずですが、これは、対称性が低下して all-in all-out 磁気構造から磁気モーメントがわずかに傾いたためと考えられているようです(´・∀・｀)
そして、、わずかな磁化による巨大なホール伝導度の発生は、限られた温度領域でワイル半金属状態が実現し、運動量空間内のワイル点がフェルミ準位付近に現れたためと考えられているようです❗️
実験で得られた磁化の値から傾きを見積もってホール伝導度を計算すると、実験値に近い値を再現することができた❗️という内容ですた(´・∀・｀)
引用画像↓日本の研究.com
🌀おわりに🌀
ワイル半金属の発現を実証できて、さらに、運動量空間中の、磁気単極子に対応をするワイル点が、巨大な磁気応答を起こすことを明らかにしていて、とても何やらすごいですねぇ(´・∀・｀)こういうall-in all-out 磁気相がよくわりませんが、これにあたる低磁場の振る舞いに着目できることらがポイントなんですかね、、私の研究者への道はまだまだ長そうですΣ(-᷅_-᷄๑)
nature Communicationsにも掲載されているすごい論文です❗️是非ご覧になってみてください💁♀️💁♀️
関東は今日は雨ですね☔️猛暑よりはましか…
素敵な日曜日を素敵な日曜日を✨
バイト行くか、(￣▽￣)
▽論文【science、大阪大学】◎磁性物理学、🐸、量子情報
題:磁石中の『カエルの合唱』の観測に成功
URL:http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2018/20180824_1
論文掲載先:science( 2018年8月24日)
論文名:Observation of Dicke Cooperativity in Magnetic Interactions
著者名:Xinwei Li, Motoaki Bamba, Ning Yuan, Qi Zhang, Yage Zhao, Maolin Xiang, Kai Xu, Zuanming Jin, WeiRen, Guohong Ma, Shixun Cao, Dmitry Turchinovich, and Junichiro Kono
⭐️記事紹介
みなさんこんにちは😃たきおんです(°▽°)今回は物理学の分野ですが、センスのある題名の論文を紹介します(´・∀・｀)
えー、あらすじですが、
《ErFeO3(→エルビウムオルソフェライト)という磁石の中で、Er(エルビウム)元素が隣のEr元素にだけ声が届く、いわゆる伝言ゲームをするのではなくて、遠くにあるEr元素にまで声が届くことで合唱すること》を世界で初めて観測した！(▶️つまり、"伝言ゲーム"をするのではなく"合唱"をする)
という事と、
《Erが発する声の周波数を、声を伝えるFe(鉄)元素の周波数に一致させようとすると、その2つの周波数が互いに反発し合うこと》を発見した！という事ですΣ(-᷅_-᷄๑)
ここでいう声というのはエネルギーの"言い換え"のようです👀👀
▶️内容
一部引用をしつつ、記事を見ていきます🎓
この記事によると、カエルの合唱やホタルの集団発光など、一つの個体の行動に促されて集団全体で同じ行動をとる現象が、世界中に多く存在していて、磁石もそのうちの一つ。だそうです。👉身近なカエルやホタルに例えられていて分かりやすいですね！🐸
磁石を構成する一部の元素は、それぞれが小さな磁石となっており、それらが同じ向きに揃うことで、大きな磁石が得られます。
これまで、隣同士や近い距離にいる元素同士が影響を及し合う、いわば『伝言ゲーム』によって、元素(小さな磁石)の集団が同じ向きに揃うと基本的に考えられていたようです。たしかに遠くに及ぼしあうより、隣接している原子同士が影響を及ぼすのではと考えるのが普通な気がしますねΣ(-᷅_-᷄๑)
一方、カエルのように、遠くの元素にまで届くような『声』を発し『合唱』することで、元素の集団が同じ向きに揃って磁石になる場合もあるのではないかと古くから指摘されていました。しかし、その証拠はいまだ得られていません。
今回、大阪大学などのチームが先に紹介した磁石を使いこの合唱を見出したようです！
→反発の大きさがEr密度の平方根に比例することを確認することによって🎓
👉遠くの元素にも及ぼしあう事が、"合唱"と例えられているようですね！
そして、この研究成果を発展させていくことで、量子情報技術におけるノイズ問題の新たな解消法を確立できる可能性があるとのことで、他の磁石などでも同様の実験を行っていくことで、Fe元素ではなく光を介して『合唱』し磁石となるような物質を見つけようとしているそうです。そのような物質を発見できれば、熱から光への直接的なエネルギー変換技術なども確立できる可能性があるようです❗️❗️すごいΣ(-᷅_-᷄๑)
以下に図を引用します(°▽°)
🎓詳しく
さらに、引用をしつつ、読んでいきます。
ErFeO3に電磁波を照射すると、ある特定の周波数の電磁波だけがEr元素に吸収されますね。このような周波数を共鳴周波数と呼びます。Erの共鳴周波数は、磁場を掛けることで調整できます。Feも電磁波を吸収しますが、その共鳴周波数は今回掛けた磁場の強さではほとんど変化しません。
今回、磁場の強さを変えながら、ErFeO3に強く吸収される電磁波の周波数を測定したところ、ErとFeの共鳴周波数が一致する条件で、それらの共鳴周波数が図2のように反発し合うことを発見したようです❗️
共鳴周波数が反発し合うことは、電磁波から吸収したエネルギー、すなわち、『声』をErエルビウムがFe鉄に渡し、それをまた(同じもしくは別の)Erに渡すという、エネルギーのやり取りがあることを意味するようで、例として、音叉の例が挙げられています👀👀
▶️実験結果
今回の研究で、共鳴振動数の反発が元素密度の平方根に比例するというのは、光を媒体としたエネルギー交換の場合には以前から知られていたようですが、磁石のような固体物質でも、今回のようにFe集団などを媒体としたエネルギー交換の可能性が理論的に予測されていたようですが、その証拠が今回の実験によって世界で初めて得られたということのようです。
今回、Er集団が遠距離にわたって影響を及し合うことを見出せたことで、従来とは異なる探索・設計の方針に基づき、新しい磁石を発見・作製できる可能性があるようです(´・∀・｀)
Feを媒体として遠距離のEr同士が影響を及し合い磁石になる可能性があり、研究をさらに進めているところのようですね❗️
また研究は、光を媒体として磁石になる物質を探す。という方向にも進んでいくようで、この研究、僕も注目していきたいです！😼
(光を媒体？？)
▶️おわりに
磁物理学は簡単なようで、大学生になってその理論は結構難しいという事を知りました。統計力学などでも出てきますね(o_o)よく分かっていないことも多いようで、この分野の研究も興味深いですね❗️磁性物理を勉強してみたい方は裳華房などから出てる教科書で勉強してみてください🎓
今回のように遠くにいる元素がお互いに影響を及し合う物質は、量子コンピュータや量子情報通信などの量子情報技術に応用可能と考えられているようです。今流行りの量子情報の分野にもにも応用可能という事で、ますます注目です👀👀
さて、バイトに行きますか(΄◉◞౪◟◉｀)
🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸🐸
▽論文【nature】◎固体物理学、トポロジー
題:3次元トポロジカル絶縁体ジョセフソン接合の有限運動量クーパー対形成
英題:Finite momentum Cooper pairing in three-dimensional topological insulator Josephson junctions
URL:https://www.nature.com/articles/s41467-018-05993-w
著者👇
Angela Q. Chen,Moon Jip Park,Stephen T. Gill,
Yiran Xiao,Dalmau Reig-i-Plessis,Gregory J.MacDougall,Matthew J. Gilbert &Nadya Mason
⭐️論文紹介 👉 注今回は難しめです。。
皆さんこんばんは！たきおんです(°▽°)バイトも終わったんで勉強の時間です😤
これまでは、私の来年度より研究する分野とはまっったく関係の無い物理を紹介してきましたが、今回はしっかりと自分の専門となる分野の論文を読んでいきます👀👀
この論文は、🎓トポロジカル絶縁体という、物理を学んでいる方にとっては、とてもホットな物質についての内容になっています！トポロジカル絶縁体というのは、理論無しに説明すると、3次元のトポロジカル絶縁体は表面が導体となっていて電流が流れますが、その内部は絶縁体になっているという不思議な物でありますΣ(-᷅_-᷄๑)
理論的なことが知りたい方は、私も勉強中なのですが、トポロジカル絶縁体に関する入門書は最近何冊か出ていますので、詳しく学びたいという方はそちらを是非買ってみてください❗️量子力学や、固体物理学などの最低限度の知識は必要と覚悟してください(^◇^;)💦
追:下記に、私の参考としている本を紹介しています(● ˃̶͈̀ロ˂̶͈́)੭ꠥ⁾⁾
論文の内容を簡単に見ていきましょう💪
はい。えー、強いスピン-軌道結合と磁気の相互作用から生まれる、非従来型の超電導に関して、これは、磁気交換結合でクーパー対が有限の運動量を得る時に生じる。というΣ(-᷅_-᷄๑)
▶️従来型の超電導の理論はBCS理論で有名です！ググれば沢山の紹介ページがあると思いますヽ(*´∀｀)
続けます〜えー、、Bi2Se3という、この分野ではよく目にするトポロジカル絶縁体を使った研究がなされてますね😃非従来型の超伝導体の磁気と超電導の同時発生の可能性が、理論でも実験においてもとても興味深く取り組まれているようです！(英語直訳❤️)表面状態が質量のないディラックフェルミオンである時間反転の対象なトポロジカル絶縁体は非従来型の超伝導体の魅力的な候補となっているようですΣ(-᷅_-᷄๑)
フラウンホーファーパターンが何やら重要になっているようです。では、実験の内容、長いんで、簡単にみていきましょう🏩🏃♀️💨
🧠実験内容、結果
和訳、いってみましょーーー♪(๑ᴖ◡ᴖ๑)♪
Bi2Se3のデバイスを使った実験で、この研究者たちのグループの使っているものと同じような結晶が角度分解光電子分光法で測定されていて、この結晶はフェルミエネルギーがバルクギャップに近いことが示されています。この結晶の薄片が2つの超電導電極と接触して、ジョセフソン素子を形成する。図として、原子間力顕微鏡(めちゃすごい顕微鏡🤩)で観測した画像が示されていますね！以下、引用図です(´ω｀)👇
で、面外磁場B zが超伝導接合部に加わると、フラウンホーファーパターンを生成する。面内電界が存在しない場合、デバイスは、従来のフラウンホーファーパターンで期待されるように、最大臨界電流I cおよび減衰側ピークを有する中心ピークを示す。だそうです。。ここら辺、よく分かりません🤮
でで、、B yに沿った面内磁場がデバイスに導入されると、従来のフラウンホーファーパターンは異常フラウンホーファーパターンに変調されるようです。フラウンホーファーパターンはB z方向に沿ってシフトし、サイドローブの臨界電流は中心葉の臨界電流が消滅する。との事。
サイトの、図に示されている、特有のフラウンホーファーの発展があることが、有限運動量ペアリングの証拠である？？Σ(-᷅_-᷄๑)となっています。
なぜ証拠になるか？が、有限運動量ペアリングによるジョセフソン接合のモデリングという部分で論ぜられています。分かる方は、こちらを見てみて下さい👀
僕には、ちょっと分かりませんでした…😅😅勉強せんと(^◇^;)
実験の結果の部分では、フラウンホーファーパターンの全体的な構造および面内電界依存性はが、ZME、FME、および接合の幾何学的形状によって決定される。と議論されていて、しかし、サンプルの幅の非対称性を有限運動量ペアリングモデルに組み込み、磁束集束効果を考慮してデータに人工的な傾きを加えることで、理論的予測と実験は非常によく一致することがわかります。というところは、大事なところではないかなぁ？と思いますた(´ω｀)
🧠discussion;討論の部分
結論が書いてあります。我々は面内磁場にさらされる3D TI(→3次元トポロジカル絶縁体の)ジョセフソン接合における有限運動量ペアリングの存在を示す異常なフラウンホーファパターンを観察して、彼らは、有限運動量ペアリングの2つの微視的起源を、ZME(ゼーマン変調効果)およびFME(磁束変調効果)であると同定しています。異常なフラウンホーファーパターンの側枝の傾きを理論的な予測と比較することによって、測定された傾きはZME(ゼーマン変調効果)とFME(磁束変調効果)の共存によってのみ説明できると結論づけています。
natureのページのその下には、データの計算方法などが記載されています。本質ではないので私は読み飛ばしました(^◇^;)ハミルトニアンの計算、ベッセル関数、固有状態…んー、勉強せんとなぁ(´ω｀)
🧠おわりに🧠
難しい！うん、難しいです。。natureの論文なので、すごい成果なのは間違いないです❗️しかし、トポロジカル絶縁体に関しては勉強中で、理論的な部分があまりよくわからなかったです🤮🤮ブログにて、誤解している部分や、間違いは、これから勉強していく中でありましたら随時訂正していきます😅
この分野、やはり難しいですねぇ、けど、面白い分野なので勉強あるのみ勉強あるのみ👊👊
ちなみに、私の勉強している本は、安藤陽一先生の「トポロジカル絶縁体入門」です！こちらは、入門にはオススメの書なので興味のある方は是非購入してみて下さい！(°▽°)(°▽°)👇
▽論文【日本の研究.com】◎医歯薬学？？
題:飲み放題は大学生の飲酒行動にどう影響するか～飲み放題に関する議論の必要性～
URL:https://research-er.jp/articles/view/73474
⭐️記事紹介
どうもこんにちはヽ(*´∀｀)たきおんです。
今回は物理と無関係です❗️Σ(-᷅_-᷄๑)しかし、ん！？と思う記事の題名を見つけたので記事にしてしまいました(^◇^;)学生の方は必読ですぜ👊
今回は、筑波大学が発表しているもので、大学生の飲み放題に関する記事ですね❗️飲み放題を95.8%もの学生が利用したことがあり、飲み放題でない場合に比べ、飲み放題では、飲酒量が男子学生で1.8倍、女子学生で1.7倍増加するのだそうΣ(-᷅_-᷄๑)💦
さらに、男子学生の39.8%、女子学生の30.3%が飲み放題でHED(一時的多量飲酒)に陥っているとの事です😅
んー、まあ、大学生であれば飲み会に参加をした事ない人はまずいないと思いますが、多く飲む方ですと飲み放題は普通に飲むよりは安くなりますし、(居酒屋アルバイトをしてるのでまずお得になるパターンが多いですね(´・ω・｀))やはり、飲み放題でお店に入ることが多いでしょう👀そして、元を取ろうと思っていつもより多く飲んだり、若気の至りで調子に乗って飲んだり、先輩に飲まされたり…etcで多く飲んでしまうと言うのはまあ想像つきますが、恐ろしいですなぁ( ´_ゝ`)
居酒屋勤務としては、若いのだし多く飲んでもいいですが、暴れたり、吐いたりは辞めていただきたいですね🤮🤮この記事を教訓にして大学生は安全に、美味しくお酒を楽しんで飲みましょう٩( 'ω' )و(自戒)
引用画像
題 名▶️The use of All-You-Can-Drink System,Nomihodai, Is associated with the increased alcohol consumption among college students: A cross-sectional study in Japan
著者名▶️Kyoko Kawaida, Hisashi Yoshimoto, Ryohei Goto, Go Saito,Yasukazu Ogai, Nobuaki Morita,Tamaki Saito
掲載先▶️The Tohoku Journal of Experimental Medicine
doi.org/10.1620/tjem.245.263
👉酒は飲んでも飲まれるな👊👊(´・ω・｀)
さて、居酒屋に出勤やぁ…
