宇宙&物理2chまとめ【物理】強磁性ジョセフソン接合に誘起されたスピン三重項クーパー対によりスピン流が強磁性体中を長距離伝搬

主に2chの宇宙と物理に関する話題をまったりまとめています。

【物理】強磁性ジョセフソン接合に誘起されたスピン三重項クーパー対によりスピン流が強磁性体中を長距離伝搬

[ 2013/06/11 21:01 ] [ 物理 ] [ コメント(13) ]
entry_img_1025.jpg

1: 依頼35-133@pureφ ★ 2013/06/09(日) 17:25:18.06 ID:???

超伝導体で挟んだ強磁性体中を長距離流れるスピン流の原理を発見
-発熱がなく超低消費電力で動作する次世代スピントロニクスデバイスへ道筋-

digest.jpg
超伝導/強磁性接合におけるクーパー対の波動関数の空間変化の概念図(左)とスピン流(実線)とジョセフソン電流(破線)の強磁性体の膜厚依存性(右)

スピンが注目されています。といってもテニスのトップスピンやフィギュアスケートのスピンではありません。電子が持っている角運動量のことで、磁気の起源でもありますが、なかなか頭の中にスッと入らず、ピンとこないですね。
厳密に言うと正確ではないですが、電子の自転をスピンと考えればどうでしょう。それは、ちょうどフィギュアスケートでいうスピンのような運動を電子がしていると想像できてピンとくると思います。ここでは、電子の自転運動をスピンと考えて下さい。ちなみに、一定方向へ電荷が輸送されると電流になります。一方、スピンが輸送されるとスピン流となります。スピン流は電荷の流れを伴わないでスピンを輸送するために熱を発生しないという特徴があって、低消費電力で動作可能なデバイスの開発につながると期待されています。しかし、スピン流は電流とは違って、遠くまで輸送する事が難しいという問題点があります。そのために、現在、デバイス実現に向けて、スピンを効率良く遠くまで輸送(伝搬)する理論の構築や実験が活発化しています。

理研の研究チームは「どこまでスピン流を長距離輸送できるか」に挑戦しました。磁化の方向が異なる2層の強磁性体を、冷却すると電気抵抗がゼロになる超伝導体で挟んだ「強磁性ジョセフソン接合」を想定し、強磁性ジョセフソン接合の中を流れるスピン流を、数式で理論的に解き明かそうとしました。その結果、スピン流は電圧降下することなく、数十ナノメートルから数百ナノメートルにわたって強磁性体中を伝搬することが証明できました。
これまでのスピン流の伝搬距離は10ナノメートル以下でしたので、数百倍も距離が伸びたことになります。この長距離伝搬は、近接効果により強磁性体に誘起された「スピン三重項クーパー対」によって可能となったことを明らかにしました。近接効果とは、超伝導体と超伝導体にならない物質を結合すると、クーパー対が超伝導体にならない物質に侵入して、その物質が超伝導性を示すことです。

今回考案した強磁性ジョセフソン接合では、電流(今回の場合はジョセフソン電流)がゼロになるにもかかわらず、スピン流の減衰は1桁程度にとどまり、十分に観測可能な値であることも分かりました。この結果は、スピン三重項クーパー対によってスピン流と電流を分離できることを示しています。このクーパー対のスピン流と電流の分離は、物性物理学上の新しい現象であり、研究の新しいステージを提供すると期待できます。また、近接効果によって強磁性体中にスピン三重項クーパー対が誘起されることを、実験的に証明できるデバイスの作製にもつながります。

独立行政法人理化学研究所60秒でわかるプレスリリース 2013年5月29日
http://www.riken.go.jp/pr/press/2013/20130529_1/digest/
報道発表資料
http://www.riken.go.jp/pr/press/2013/20130529_1/

Long-Range Spin Current Driven by Superconducting Phase Difference in a Josephson Junction with Double Layer Ferromagnets
S. Hikino and S. Yunoki
Phys. Rev. Lett. 110, 237003 (2013)
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i23/e237003
元スレ:http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1370766318/








4: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 17:52:43.29 ID:iBLYfdGV

すごいな、まったくわからんw


7: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 19:25:18.46 ID:j3zQ42Ko

普通はスレタイに興味があるとか面白そうだから開くものだが、ここは
スレタイが何を言ってるのかまったく意味不明だから開いたようなスレ


8: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 19:37:14.38 ID:+fbt2p4v

つまりどういうことだってばよw


9: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 19:45:39.77 ID:J7qaCH8q

>>1
内容が簡単すぎてワラタ!


10: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 19:46:47.03 ID:j3zQ42Ko

ものほんの中二病が妄想全開で書いたようなスレタイだよなwつくづく


11: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 19:54:21.34 ID:OVlSHKPf

くぱぁにスピンしながら挿入と聞いて


12: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 20:19:17.89 ID:iKibxST/

なるほど、全然分からんw


14: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 20:44:22.44 ID:syvXrA84

これはむずい


15: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 20:54:18.63 ID:mtp+LgZI

??
何一つ中身の分からない一般ピーポーなんでピンポンダッシュでさらば!!


19: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 23:54:30.74 ID:ZlJqeFeM

20130218_033950.jpg


20: 名無しのひみつ 2013/06/09(日) 23:59:14.45 ID:XJtKpy+B

こんなに意味分からない文章がこの世に存在するとは


21: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 00:14:20.40 ID:xDQcqEEs

スピン一重項クーパー対はスピン0のクーパー対で
スピン三重項クーパー対はスピン1のクーパー対ってことだけは理解出来た


23: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 00:40:11.42 ID:7YlMSihh

ジョセフジョースターがどうしたって?


24: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 00:55:52.65 ID:w93hfUVE

スレタイですでに意味不明


28: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 02:56:07.50 ID:fNbi530c

どれも、物理学科なら大学3年までに一応習う現象だな(´・ω・`)
まあ俺はロクに単位取らずにごまかして卒業しちゃったけど


29: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 05:03:42.90 ID:eIc/vtjR

ジョセフソン接合もクーパー対の馴染みのある言葉だから、比較的分かった気になれるよ


30: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 08:24:46.63 ID:R9ysHl+0

いつまでも回り続けるコマを、冷やした磁石の織物の上で
勢いそのままにけっこう移動できたよーってことでおk?


31: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 08:29:31.62 ID:d6SPn7YN

>なかなか頭の中に「ス」ッと入らず、「ピン」とこないですね。

これが言いたかっただけちゃうんかと


32: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 08:54:57.51 ID:3eDK4ngG

ガリレオ湯川先生のセリフみたいだなw
さっぱりわからない・・・


34: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 09:32:42.60 ID:OoM6eVUI

なるほど、全くわからん


38: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 12:55:46.79 ID:EucBnPXi

すばらしい!これほどわけわからん


40: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 14:47:07.36 ID:qiRzNY9N

ちょっと何言ってるかわかんない


41: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 20:24:35.07 ID:r18L9qFU

何が書いてあるのかまったく分からんww


42: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 20:56:33.50 ID:QBgPXX9F

>>1
まず超電導とクーパー対を勉強して
そこからジョセフソン素子を学んで
さらにジョセフソン素子に強磁性体を挟んだ物理を理解して
それでスピンの結合を計算して
その近似を三重項まで求めて
実験と比較してみる

まず一行目で躓くこと請け合いww


44: 名無しのひみつ 2013/06/10(月) 21:39:27.58 ID:Y8FfX7VF

理系ながら専門外のオレに言わせると
まずはジョセフソン素子の応用範囲を広げる方がずっと重要だと思うけど?
まだ見つかってないだけでもっとシンプルだがノーベル賞級の応用があると思う


関連記事:
【物理】量子コンピュータの実現に一歩前進、極限まで冷やさなくても量子計算が可能となる新理論を発表



他サイト新着記事


カテゴリ関連記事

[ 7485 ]
専攻分野的におれも関われる可能性があるけどスピン流とかは初めて聞いたわ
[ 2013/06/11 21:58 ]
[ 7486 ]
正に先頭のAAみたいな感じ
[ 2013/06/11 22:04 ]
[ 7489 ]
二刀流と比べてどっちが強いのかね
[ 2013/06/11 22:29 ]
[ 7491 ]
ちょっと何言ってるのかわかんないですね
[ 2013/06/11 23:00 ]
[ 7492 ]
はあ…
こうやって一般人の理解できないところで技術は進んでいくのね…
一般人が恩恵を受けるのは何年いや年十年後。
[ 2013/06/11 23:16 ]
[ 7493 ]
俺の無い頭で理解したことを書いてやる。
電子は通常スピンしていて、スピンを止めることで電流として電線などを流すことができる。しかし、スピンを止めると熱を発しやすい??為ケーブルに負荷がかかり、流れが悪くなる。
今回超伝導に挟みこむことで、スピンをそのままに電流の流れをつくる方法を発見した…違うだろうな。
[ 2013/06/12 00:51 ]
[ 7495 ]
わけがわからない
>なかなか頭の中にスッと入らず、ピンとこないですね。
ワロタ
[ 2013/06/12 01:23 ]
[ 7497 ]
まさに>>7と同じ理由で開いたわw
[ 2013/06/12 02:49 ]
[ 7498 ]
学力無でもなんとなく解ることができた
[ 2013/06/12 10:42 ]
[ 7501 ]
今まで
科学者A「電気エネルギーを地点AからBに伝えたいんだけど…」
科学者B「だったら電気の源たる電子を移動させるしかねーよ」
科学者A「だよね?でも移動させると発熱してその分ロスしちゃうね」
科学者B「そりゃしゃーねーよ」

今回
科学者A「発熱ロスをどうにかできんものかなぁ…」
科学者C「あ!すげー発見したったw」
科学者A「なになに?」
科学者C「電気の源って電子なんだけどさ厳密に言うと電子のスピン状態だろ?」
科学者A「だな」
科学者C「だったら地点AとBにある電子は動かさずにスピン状態だけ移せばよくね?」
科学者A「そうなんだけど伝わる距離が短すぎるっていう課題が…」
科学者C「ふふふ。そこでだ!強磁性体ジョセフソン接合によって誘起される三重クーパー対を…云々」
科学者A「ほぅ、ならちょっくら試してみっか。」
科学者C「でけたー!半導体素子の中くらいならいけるわwwwしかも発熱ほぼ無しワロタ」
科学者A「超低消費電力デバイスクルーーーーーーー!」

こんな理解でいいでしょうか?
[ 2013/06/12 16:55 ]
[ 7503 ]
グラフがすでに意味わからん。
横軸と縦軸は何で、弾んでるのが何を表してんだ?
[ 2013/06/12 21:01 ]
[ 7508 ]
弾んでるんじゃなく無視で沈んでるんだろうな

お互い見なかったことにする18禁コーナーの
原則が、それに挟まれた一般コーナーでさえ
ディープな集団に限って通用する、って話

「ぶつかってもぶつかってないことにする」級
相互無視をDQN相手に実現できる訳だから
年齢一桁とか人体不可逆改造・破壊級かな
[ 2013/06/12 23:09 ]
[ 7540 ]
スピン ア トップ 
スピン ア トップ
スピン スピン スピン
を思い出した。
[ 2013/06/13 20:52 ]
コメントの投稿




(httpや不適切な単語が含まれる場合は投稿できない場合があります)