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【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

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−

http://www.riken.go.jp/~/media/riken/pr/press/2013/20130529_1/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

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2 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 17:27:05.91 ID:RtjhTXly
なんでこの記者は「量子コンピュータ」に無理やり結び付けないの?

なんでまともなの?普通すぎてキモチワルイ。

3 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 17:45:29.52 ID:qpcP/Mgp
ビッグバンセオリーのシェルドンのモノマネで説明してくれ、エロイひと

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

5 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 18:09:13.13 ID:kCoce3ED
>>1
謝罪と賠償

「学習は脳にダメージを与える」マウス実験で発見
http://wired.jp/2013/03/29/learning-hurts-your-brain/
>新しい環境を探索しようとしたり、難しい内容を理解しようとしたときなどに、
>脳の細胞ではDNAレベルの物理的な損傷が生じている可能性があるという研究結果が発表された。

6 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 19:05:58.39 ID:40AiYsT2
>>2
アホな新聞記者じゃなくて研究員が自分で書いてるからね

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

13 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 20:30:47.14 ID:GqB54PuE
ジョセフソン素子とか第五世代コンピュータとか懐かしすぎ

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!!

16 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 21:00:04.80 ID:82jX1iRh
えげつない性欲やでぇ

17 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 21:00:08.40 ID:pBtJn0w5
雑談板に帰れよアフィ養分
臭いんだよ肥料共

18 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 23:30:43.19 ID:FWyh66L1
超図解

     超伝導体
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
Y⌒Y⌒Y⌒Y⌒Y⌒Y⌒Y⌒ スピン流
__________
     超伝導体
←     長 い    →

19 :名無しのひみつ:2013/06/09(日) 23:54:30.74 ID:ZlJqeFeM
ttp://dl1.getuploader.com/g/Elixir/4858/20130218_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

22 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 00:14:21.04 ID:baPT8VoA
>>6
なるほど、記者じゃなくて研究員が自ら書いたからか。

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

25 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 01:03:42.98 ID:GmPfpMqV
スピン三重県まで読んだ

26 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 01:36:40.94 ID:pr7sxL7R
三重県恐るべし

27 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 02:03:54.64 ID:Qmxcd9LU
鈴鹿サーキットの何か

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・・・

33 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 09:23:38.81 ID:IxyzNbjA
>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、

また、この嘘か

>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。

輸送でスピン流が散逸するってことは、熱が発生するってこった

>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、

本末転倒も、いいところだな

超伝導体使えるなら電流流しても熱は発生せず何十kmでも伝送できるから、「熱が発生しない」なんて嘘が罷り通っても
スピントロニクスの出番はない

>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。

たったの、数百ナノメートルwwww

って、超伝導と違ってやっぱり散逸はするってことで、話にならんな

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

35 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 09:45:22.29 ID:nc7qFHpZ
>>2
>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

って書いてあるだろ?
この『道筋』ってのが『工学的応用なんて全く考えてないよ』っていうサイン

36 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 11:22:56.56 ID:LECNkT1r
>>35
「まだ」だな

37 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 12:42:41.74 ID:EnEnfToO
何でわざわざプレスリリースよりわかりづらい
スレタイにしたんだ
なるほど、わからんと言ってほしかったの?

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

39 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 13:07:01.39 ID:IRfOV3sP
このスレにはスピントロニクスを親の敵のように思ってる奴が現れるに違いない


ってもうきてるー

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

43 :名無しのひみつ:2013/06/10(月) 21:14:25.47 ID:3N575Tc2
.

ま た レ ス の つ か な い 古 生 物 ス レ か ぁ

.

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

45 :名無しのひみつ:2013/06/11(火) 13:00:59.19 ID:cuv97ydo
( `д´)bニホンゴデ オッケー! 

46 :名無しのひみつ:2013/06/11(火) 16:20:07.56 ID:/K1p1h2e
いや SQUID 生み出しただけでもう十分過ぎでしょ

47 :名無しのひみつ:2013/06/11(火) 18:04:19.48 ID:VW2FC7t/
一般向けのプレスリリースぐらい造っとけよ・・・

48 :名無しのひみつ:2013/06/11(火) 21:40:21.01 ID:nDDbOdb5
強電磁界により構成された超電磁竜巻が敵奴隷獣を捕獲・拘束
コンバトラーVの放つ超電磁スピンにより貫通破壊される

49 :名無しのひみつ:2013/06/11(火) 22:01:35.56 ID:X7Xes8wo
つまりあれだろ?
そう・・・あれ・・・
うん



ゴメン


ワカリマセン

50 :名無しのひみつ:2013/06/12(水) 00:04:45.23 ID:DgUyfDzd
なるほど
さっぱりわからん

51 :名無しのひみつ:2013/06/12(水) 13:28:11.94 ID:qOdv9sI/
実におもしろ・・・

・・・さっぱりわからない

52 :名無しのひみつ:2013/06/23(日) 17:25:52.42 ID:o98XgwqD
超伝導は二つの粒子がホンのわずかな引力作用が生じるだけでボソン粒子となり
つまりパウリの排他率が適用されない(重ね合わせができる)粒子になること
で抵抗ゼロを実現する。今回はスピン(NS磁石の小さいもの)がアップとダウン
ではなく、アップとアップの組み合わせの粒子において、その量子状態が保たれた
まま長距離移送されたって事じゃない?つまりコヒーレンス長がながい
(又はコヒーレンス時間が長い
スピンの重ね合わせによる量子状態を用いた量子コンピュータができるなら
論理演算に十分な時間コヒーレンス(量子の効果が有効な時間、距離)を
保つことができ、量子コンピュータの実現に一歩近づいた…





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