本日の注目ニュース!!

2012年05月09日

極低温下(絶対温度0.02度)でも固体にならない物理現象発見?

19
コメント
引用元:日経新聞


 ある種の銅酸化物をセ氏マイナス273度(絶対温度0.02度)に下げても、物質中の電子が作る微小な磁石がゆらゆらと動き、液体のような振る舞いをみせた。この現象を参考に消費電力を大幅に抑えた電子素子を開発できるかもしれないという。4日付の米科学誌サイエンスに掲載する。

original


 水が凍るように通常の物質は極低温で液体から固体に変わる。新現象は、物質を冷やし、外から約30テスラの強力な磁力を与えても「量子液体」と呼ぶ液体状態のままだった。これまで一部の有機物質で確認されていたが、わずかな磁力を与えるだけで、微小磁石の動きが止まった。
5 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:01:01.72 ID:uox5vvdk
専門的過ぎる、どんな製品に還元されるか分からん。



6 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:01:26.97 ID:hb216YMh
誰か分かりやすく。

9 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:07:44.26 ID:PbvvsGmt
>>6
電気は流れるけど磁界が生まれない。
13 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:45:46.65 ID:YItOuMCu
>>9
なんか凄いようなかなり。



10 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:07:56.84 ID:GTTmFwpN
絶対とか使わないほうがいいよ。



11 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:09:06.71 ID:+r1X6fKx
なんで固体になると対称性が敗れるのか早く。



12 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 14:24:21.65 ID:NvTcVEzV
絶対温度0.02度w
どうやって物理法則の限界近くまで、そんなに冷たくすることできるんだ?

14 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 15:10:51.31 ID:4f0wXX82
>>12
断熱消磁やレーザー冷却といった方法を使う。

レーザー冷却システム

冷凍機でも1~10Kくらいまでは冷やせる。
耳かきに載るような試料しか冷やせないが。
31 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 22:54:26.27 ID:i0GpT4A8
>>12
これでも暖かいほう。



15 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 15:16:28.85 ID:8ACQv0Dr
流動している水がマイナス10度とかで凍らないのに。
そんなの知らないとか無学だな。



17 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 16:57:56.86 ID:C6sUpJq3
量子論最強ってことで。



18 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 16:59:29.19 ID:Cp/7jw3+
どういうこと?
液体ヘリウムの超流動とは違うの?



19 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 17:01:23.56 ID:y7+C28xl
温度って分子の運動だよね。
なんでそこまで下がって固まらないのか不思議すぎるんだが、これノーベル賞モノじゃね?

28 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 21:49:02.02 ID:3DJ9EKVm
>>19
固体液体と温度・分子運動との関係をどう考えてるのかな。
33 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 23:19:56.64 ID:/ugIu3og
>>28
(絶対)温度が0度に近くなるほど、分子の運動エネルギーは極限に小さくなる。
温度が高いほど気体に低いほど固体になる。

物質ごとにある温度における状態が異なるのは、分子間力の差であったり
分子構造の違いによる振動の差があるから。
っておかしいかね?



20 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 17:03:29.52 ID:yjiGPjMA
モービルワン涙目?


22 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 17:23:37.73 ID:YItOuMCu
>>20
モービルワンに約30テスラの磁力を与えてみるんだ!



29 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 22:25:53.33 ID:Dpfb8fUd
バカですまん。
内容どころか用語の解説の用語すらわからん。



30 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 22:49:06.54 ID:27pqckrD
どうでも良いけど絶対零度近くまで冷やす必要があるデバイスが
実用化できるわけ無いじゃんと。

35 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 23:55:58.43 ID:+TN0h2Ds
>>30
宇宙空間とかで使える可能性はないのか?



34 :名無しのひみつ:2012/05/07(月) 23:41:30.94 ID:FG0YljvV
なんかスピンリキッドに対して誤解を生みそうなスレタイ



36 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 00:01:28.77 ID:q8boo4hU
30T…カエルが宙に浮くのが何Tだっけ?




37 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 01:15:16.44 ID:QQvBup8o
絶対零度ってエネルギーが最低で原子が止まっちゃう状態だっけ。
温度の上限はいくらでもあるのに、下限は人類が突き止めてちゃってるのがなんだかなって思う。
全宇宙でどんな現象が起きようとも、絶対に絶対零度以下にはならないんでしょ?

39 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 01:37:45.38 ID:18G/D2z7
>>37
量子論的には絶対零度でも分子運動はなくならないよ。
それに、人間が決めた温度の定義から下限ができているのに突き止めたというのはなんだかな。
絶対零度を作り出すことはできないのに。

作り出すことはできないけど、これが限界だろ?っていう限界でよければ理屈上の上限も決まるよ。
速度の限界(光速)があるからね。
40 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 01:46:50.76 ID:18G/D2z7
>>37
どういうモデルを選ぶかで異なるけど、
例えば上限は 「(プランク質量)×(光速度の自乗)÷(ボルツマン定数)」
[2.176×10^(-8)]×[(2.998×10^8)^2]÷[1.381×10(-23)]= 1.416×10^32 だってさ。
43 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 17:34:31.05 ID:SDazRPMd
>39
量子論的に分子運動がなくならないから、絶対零度にはならないって言うことだろ。

42 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 04:52:48.73 ID:vS5mxAml
>37
下限が0K ってのは熱平衡状態。
過渡的な非平衡状態であれば負温度なんてのも定義できる。
47 :名無しのひみつ:2012/05/09(水) 01:08:18.51 ID:EAWqIt5J
>>37
対数で考えると低温方向もフロンティア。



38 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 01:29:55.18 ID:h3sIBkEg
スピンは3次元におさまらないからじゃね?



46 :名無しのひみつ:2012/05/08(火) 18:08:08.87 ID:xUkoFoAy
ヘリウムの超流動や、超伝導物質の超伝導とは別の磁性体絡みの
もう一つの安定した量子液体現象かな。



52 :名無しのひみつ:2012/05/09(水) 15:21:50.12 ID:bvsL6e/J
熱素が1つもない状態が絶対零度。




50 :名無しのひみつ:2012/05/09(水) 01:31:47.00 ID:G8q91prY
この環境でクマムシは生きていられるらしい。

51 :名無しのひみつ:2012/05/09(水) 14:44:27.20 ID:Q2pufC+l
>>50
関係ないけどクマムシはなんであんなにロボチックな外見なんだ。
宇宙人のナノマシンか何かか?


コメント一覧

1. 名無し隊員さん  2012年05月09日 19:58
この記事書いた人って内容分かってるの?
文系?それとも理系のバカ?
2. 名無し隊員さん  2012年05月09日 20:23
※1
毎日放送の記者ではないのは確かのようだwww
3. ku  2012年05月09日 20:24
さーて、20年後に何かモノになっているかね・・・。
4. 名無し隊員さん  2012年05月09日 20:26
でた、自分が理解できないだけなのに記者の説明が分かりにくいとか言う奴wwwwww

少しは調べるくらいしろよ
5.   2012年05月09日 20:39
宇宙は対流がないから、宇宙空間で物質が冷える事はあり得んのでは?
6. 名無し隊員さん  2012年05月09日 20:39
>>14
>>断熱消磁やレーザー冷却といった方法を使う。

20mKとかなら希釈冷凍機で十分。
断熱消磁やレーザー冷却やらは1mK以下の温度向け。
7. 名無し隊員さん  2012年05月09日 21:13
物性物理学の解説書で読んだにわか知識だけどレーザ使った冷却なんかは
何キロも離れた先の例えば朝のラッシュの振動とかも拾っちゃうんだってな。
下限は設定できてると言うけど、そこまで到達するのに小数点を無限に掘り下げる作業
しかもほんの僅かな振動すら拾ってしまうデリケートな世界だぜ…
8. 名無し隊員さん  2012年05月09日 21:50
0.0005Kでないとアキラが
9.   2012年05月09日 22:00
このコメントは削除されました。
10. 名無し隊員さん  2012年05月09日 22:43
>ある種の銅酸化物

安ければ応用も利くだろうがw
11.    2012年05月09日 22:49
不確定性原理で位置が不確定だから絶対零度にはならない(零点振動)。
圧力をかけるとヘリウムも個体になる。
12. 名無し隊員さん  2012年05月09日 23:30
極低温下では普通の物質は固体になるはずだが、
たとえばHeは液体のまま(超流動)であったりする → 量子液体

同様に、極低温下ではスピンの向きが固定されるはずだが、
物質によってはそうならないこともある → 量子スピン液体

とは言え、今までの量子スピン液体物質は、外部から磁場をかけると
スピンの向きが固定される(その方がエネルギーが低くなる)ため、
量子スピン液体状態が消えやすかった。
しかし今回の物質ではそう簡単には量子スピン液体状態は消えない。
この原因は、スピンと軌道が互いに影響を及ぼし合ってるからだろう。


こういうことか?
13. 名無し隊員さん  2012年05月10日 00:27
記事の書き方が悪いのか、記者がちゃんと分かっていないのか…

この物質自体は常温でも固体。もちろん低温でも固体。
ここでいう固体、液体はそれとは違って磁性を担う電子のスピンとかが、整列する(固体)かすごく揺らいでいる(液体)かっていう物性物理の専門用語。

水の固体、液体とは全く違うっていうのをもうちょいちゃんと言わんと誤解を生むよ。
14. 名無し隊員さん  2012年05月10日 01:46
*13
プレスリリースはもっと噛み砕かないと・・・
15. 名無し隊員さん  2012年05月10日 02:26
水もスピンも共通する根本的なことだが
固体ってのは組み合わさって停止する状態のことなので
運動している限り温度とは関係なく固体化しないよ

ただし冷温に対して必要な運動量が異なるので
極端に冷たくなると運動中でも固体化するけどな

電子のスピンの場合、その点の必要な運動量が小さいので
あたかも超低音でみ固体化しないかのように見えるだけ
16. 名無し隊員さん  2012年05月10日 11:06
銅酸化物さんパネェ
まるで強相関現象の宝石箱や~
それに比べると金銀の不甲斐無い事よ
17. ku  2012年05月10日 11:32
CPUの消費電力を低下させる技術か
まあ、20年もかからんだろうな
18. 名無し隊員さん  2012年05月13日 11:26
無理矢理でも応用に話をもってかないと予算取れないしね
基礎研究は基礎研究らしくやらせてくれりゃあ嬉しいのに
19. 名無し隊員さん  2012年05月14日 06:15
とりあえず量子コンピュータに話をつなげておけばおk

コメントする

名前
 
  絵文字