東京工業大學上津幹男教授領導的一個研究小組成功地製造了一種由激光和鐿原子組成的人造晶體。人們認為,有可能接近理解固體的新特性,例如超導性。

 晶體是超導現象的階段,是通過以規則的網格圖案重複原子排列而形成的固體。研究其中的電子行為以澄清現像是必不可少的。然而,不可能精確地計算機模擬具有量子特性的物體,例如電子,即粒子和波。因此,提出了一種通過實際使用量子粒子來研究該現象的方法。

由於固體中的電子被分類為一種稱為費米子的類型,因此如果可以將相同類型的粒子排列成網格圖案,則可以再現這種現象。在這項研究中,這是通過一種人造晶體實現的,其中一種稱為鐿的原子被放置在由激光產生的光學晶格中。鐿可以通過調整所使用的激光來發展其作為費米子的特性。此外,原子的移動速度比電子慢,因此更容易觀察現象。此外,通過改變光學晶格的形狀,可以設計成類似於各種物質,這有望導致許多現象的闡明。

未來,我們將繼續研究以闡明固體中的物理現象。特別令人感興趣的是在更高溫度下實現超導性。已經在研究和醫療中投入實際應用的超導需要用液氮持續冷卻,這是成本的一​​個原因。如果能夠在更高的溫度下實現超導狀態,將導致冷卻成本降低,並將用於傳輸網絡等與日常生活相關的技術。如果我們能夠理解目前尚不清楚的超導現像出現的原因,那也不是不可能的。

資料來源:[東京工業大學]以單原子分辨率觀察到的“由光和原子構成的人造晶體”-探索使用人造材料的高溫超導體的奧秘-

東京工業大學

持續培養具有遠大志向和日本精神的理工科人才,掌握創造時代的知識,提高技能的理工大學的頂峰

東京工業大學成立於 1881 年(明治 14 年),前身為東京工業大學,當時迫切需要工業現代化。自成立以來,以優秀的理工科人才不斷創造優秀的研究成果,在日本理工科大學中依然名列前茅。東京工業大學不僅需要高度專業化,還需要文科 [...]

大學學報在線編輯部

這是大學期刊的在線編輯部。
文章由對大學和教育具有高水平知識和興趣的編輯人員撰寫。