宇宙&物理2chまとめ【物理】第三の新たな準粒子「オービトン」を生成、電子の基本的自由度のすべては「分割」できる事を確認

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】第三の新たな準粒子「オービトン」を生成、電子の基本的自由度のすべては「分割」できる事を確認

[ 2012/05/11 23:00 ] [ 物理 ] [ コメント(5) ]
entry_img_75.jpg 

1: pureφ ★ 2012/05/07(月) 10:33:31.02 ID:???

Highlights: 物性:新たな準粒子オービトン 

固体状態における電子励起は、スピンと電荷の両方を持つ自由電子とは全く異なる特性を示すことがある。極端な例が一次元系の場合であり、電子励起(準粒子)のそれぞれが2つの独立した粒子のようなものになり、その片方は電荷を持ち(ホロン)、もう片方はスピンを持つ(スピノン)。 

今回Schlappaたちは、一次元絶縁体Sr2CuO3という系ではこうした分裂の進み方が異なり、軌道自由度がスピノンから分離して別個の第三の準粒子「オービトン」が生じることを報告している。 

この研究は、電子の基本的自由度のすべてが「分割」できることを確認したもので、スピン励起と軌道励起を対等の立場に置く。 

Nature ハイライト Nature 485, 7396 (May 2012) 
http://www.natureasia.com/japan/nature/updates/index.php?i=88262



Image:M12 (NGC6218) Credit:ESA/Hubble & NASA



準粒子 (quasiparticle) とは、その振る舞いがある系の中で一つの粒子として特徴付けることのできる離散的な現象の集団を言う。準粒子が系に及ぼす効果もまた準粒子である。大雑把には、ある粒子とその粒子の局所環境への効果を合わせたものと定義することができる。準粒子の全体的な性質は単一の自由粒子のように振る舞う。この概念は凝縮系物理において最も重要である。

励起電子(れいきでんし、Electron excitation)とは高いエネルギーで運動している状態の電子である。
このような状態は光によって電子が励起されることによって可能となり、ここで元の電子は光とそのエネルギーを全て吸収するか、または電気的に励起され(電子励起)、ここで元の電子は他のエネルギーを吸収することによって、高エネルギーの電子となる。




2: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:34:13.77 ID:hPGe7xam

なるほど、分からん




4: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:40:53.26 ID:/RP1kILQ

この記事を理解できるくらいじゃないと、開成、灘には入れないからな




6: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:52:29.19 ID:uBd2RTxn

ホロンと聞いて飛んで来た第一号!




7: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:53:40.58 ID:sqAh3hOH

同じく2号!




9: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:55:45.57 ID:jMQSZ0Z3

分割不可能なはずのものが、結局、ドンドン分割されてゆくじゃん。終わりはどこだよ?




10: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 10:56:39.88 ID:2+u8R6Tn

>一次元絶縁体Sr2CuO3という系

誰のID?




11: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 11:01:19.96 ID:0Cyanl80

こういう実験って 結局 大事な結論がないんだよね。
スピンも電荷も分離できた → じゃあ、今までの基本粒子は何だったの?
→ これは準粒子だから、許してね。   で終わり。
注目だけ集めて 何の進展もない。




19: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 12:46:27.50 ID:1owupiIw

>>11 準粒子だからねえ。。。

まあでも、高温超伝導なんかに役立つかもよ。 知らんけど。




23: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 14:26:31.81 ID:IBmaIDVk

>>11
学生さんかな?

今まで何百年もの間信奉されていた還元論的科学論は、物質を構成する究極の粒子を研究する事で科学の謎を解き明かそうとする、いわば「部分が全体を規定する」という考え方に沿って発展して来た。

しかし素粒子分野の科学はごく一部を除いて、エレクトロニクス技術の基礎である物性や、生命科学とはほとんど関係ない分野へと発展し
物性や生命科学は、素粒子論に代表される還元論的手法とは別のアプローチで学問的発展をする必要に迫られた。

具代的には、これまで単純モデルで扱いきれなかった分子運動や化学反応の詳細を、極めて計算量の多い数値シミュレーションを併用して解き明かしたり、
あるいは部分と全体の階層関係を見直し、部分と全体が相互を規定するような、ある種「ホログラフィックな科学観」とでもいうものを試行的に導入してブレークスルーを図るようになった。

ただし前者(分子シミュ)はともかく、後者はまだ仮説的なものに過ぎず、方法論として確立しているとは言い難いが。
準粒子という着想は、ミクロ(部分)とマクロ(全体)の間に、統計的多数の粒子が同様な挙動を示すレイヤー(メゾ•スコピックと呼ばれる)を導入する事で、マクロとミクロの関係をより良く説明しようとする方法で、
後者の萌芽的なもの、と考える事もできる。




24: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 14:41:54.25 ID:0Cyanl80

>>23 非常にフォーマルな言い方で説明してるけど。
言いかえるとこういうことじゃない?
前者と後者は事実で相いれないから、後者は仮説的な準粒子ということで
めでたしめでたしってね。




29: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 21:42:02.86 ID:IBmaIDVk

>>24
いや、後者と前者は共存するものだよ




41: 名無しのひみつ 2012/05/09(水) 02:23:39.58 ID:EAWqIt5J

>>24
超弦理論の双対性を通して
クォークグルーオンプラズマのふるまいや
超伝導のような複雑な現象を
シンプルなプロセスとして解釈しなおせるかもしれないとか。

この調子で、生命・思考・計算なんかを
素粒子と同じくらい基本的な要素として扱う
理論が発展したら面白いんだけどなあ。




12: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 11:50:52.43 ID:mqLvckoI

軌道上の電子は粒子上でなく
薄い板状で雲のような形になっている
これはフェルマーの予測を発展させると
導かれる




15: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 12:15:39.45 ID:R/Mf83oo

日本語でお願い。




22: 名無しのひみつ 2012/05/07(月) 13:07:46.79 ID:PbvvsGmt

基底状態にある電子は、いわゆる電子だけど、励起した途端なんだかわけわかんない3つに分裂しちゃうのか。




32: 名無しのひみつ 2012/05/08(火) 01:08:04.29 ID:g4X301WX

スレタイの訳分からなさでスレ開いてみたら本文も訳分からなかっばばばば




36: 名無しのひみつ 2012/05/08(火) 06:03:21.16 ID:vS5mxAml

真空中を一個の電子が飛んでいるとすると、 質量のある場所、
電荷がある場所、スピンがある場所は全部同じ座標。移動速度も同じ。

物質中の電子の集団では、ホール(電荷的な欠落)が粒子のように振舞う。
同様に電子スピンの平均値からのずれも粒子のように振舞う。

この二つは、真空中孤立電子の電荷とスピンが不可分なのとは異なり、
別の座標、別の速度で運動することができる。

以上は15年前にわかっていたが、今回新たに軌道運動に関する
準粒子orbiton も含めて3つが独立に運動できることがわかった。

孤立電子では不可分であった質量、電荷、スピンの3要素が、電子集団に
生まれる準粒子では、独立に振舞う、そういう現象が生じる物質が
存在することが示された




37: 名無しのひみつ 2012/05/08(火) 12:20:32.94 ID:xUkoFoAy

還元論的科学論の信念「部分が全体を規定する」は古い左翼のお気に入りのテーゼ。

しかし現実には、大衆が強力な指導者の登場を切望し、バランスに欠けたノイジーマイノリティがサイレント•マジョリティを引っ張り回して全体の振る舞いを規定してしまう、ファシズム的なものが20世紀半ば以降顕著になっている。
このモデルはなんとなく準粒子と似ているかもしれない。




38: 名無しのひみつ 2012/05/08(火) 15:10:27.29 ID:QQvBup8o

記事を5回読んでも理解できなかったが、
とりあえず宇宙ヤバイってことでしょ






理系なら知っておきたい物理の基本ノート[物理数学編]理系なら知っておきたい物理の基本ノート[物理数学編]
為近 和彦

中経出版
売り上げランキング : 9442

Amazonで詳しく見る
他サイト新着記事


カテゴリ関連記事

[ 18 ]
これは解らない……じっくり読んでみる気にもならない(o^-^o)
[ 2012/05/12 00:37 ]
[ 19 ]
わけ分からなすぎワロタ
[ 2012/05/12 01:14 ]
[ 1273 ]
特殊な環境下にある電子がたくさん集まって
集団として運動することで
見かけ上新しい性質を持った粒子(準粒子)が動いてるように見える
ってことでしょ

んで、その見かけ上の動きが、電子の属性がバラバラにされてるように見えるってこと
電子が分かれているわけではない
[ 2012/09/24 23:37 ]
[ 9177 ]
とある、でいうところのAIM拡散力場見たいなもんかな?
[ 2013/08/06 04:33 ]
[ 12286 ]
なーる。量子力学的な正孔ってことか。
だから準粒子なんだな。実際は存在していない、見かけ上の粒子が発見されたってニュースか。

>>9177
AIM拡散力場って何だか知らんが、要するに影だよ。
影ってのは、光が当たっていない所を指す言葉だろ?
光と言う物質は存在するけど、影なんて言う物質は存在しない。
見かけ上、まるでそこに有るかのように見える。
だから粒子じゃなくて準粒子。
[ 2013/10/28 23:03 ]
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)