바카라 추천도의 메커니즘을 설명하는 큰 단서

공동 연구 그룹은 히로시마 대학교 (Asahara Toshimasa 회장), 국립 대학교 기업 (Taniguchi Masaki 회장), 시마다 케냐 (Shimada Kenya) 교수의 특별 조교수 인 히로시마 대학교 (Asahara Toshimasa 회장)의 특별 조교수, 이와사와 히디키 (Iwasawa Hideaki)를 중심으로 한 공동 연구 그룹 (Asahara Toshimasa 회장)을 중심으로 한 공동 연구 그룹과 전자 연구 부서의 최고 연구원 (Aiura Yoshihiiro)의 주요 조교수 (Aiura Yoshihiiro)의 특별 조교수, 이하의 아미 우라 (Aiura Yoshihiiro), ",", ",", Aiura Yoshihiro, " 기능성 산화물 그룹을 중심으로 한 공동 연구 그룹은 싱크로트론 광의 광학 축을 중심으로 회전 할 수있는 고해상도 각도 분해 광전자 분광 장치를 개발했으며, 루테늄 산화 초등오도 기의 바카라 추천도 메커니즘을 설명하는 데 중요한 단서를 얻었습니다

바카라 추천도성은 저온에서 재료의 전기 저항이 완전히 0이되어 선형 자동차 및 의료 핵 자기 공명 영상 장치 (MRI)에 실제로 사용되는 물리적 현상입니다 1994 년 일본에서 발견 된 루테늄 산화 바카라 추천도체는 독특한 바카라 추천도 국가를 전시하며 전 세계적으로 관심을 끌었습니다 지금까지 수많은 연구가 수행되었지만 바카라 추천도의 메커니즘은 미스터리에 남아 있습니다 바카라 추천도성이 발생하기 위해서는 전자가 접착제로 연결되어 "전자 쌍"으로 만들어야합니다 본질적으로, 서로를 격퇴하는 전자를 연결하는 "접착제"가 바카라 추천도가 어떻게 발생하는지 이해하는 과정에서 무엇을 명확히하는 것이 매우 중요합니다 그러나, 바카라 추천도를 담당하는 전자는 산화 루테늄 바카라 추천도체에 다수의 운동 상태를 가지기 때문에, 종래의 실험 방법은 전자 쌍을 형성하는 데 필요한 접착제의 진정한 특성을 조사하기가 매우 어렵다

연구 그룹이 개발 한 새로운 장치를 사용하여, 처음으로 Ruthenium 산화물 바카라 추천도체의 다른 운동 상태에서 전자를 선택적으로 분리하고 정확한 분석을 수행 할 수 있습니다 결과적으로, 크리스탈을 구성하는 원자의 진동 이이 재료의 전자 쌍을 형성하는 접착제와 접착제가 얼마나 강한 지에 따라 중요한 역할을하는 것이 처음으로 밝혀졌습니다

이 연구 결과는 미국 물리 학회 저널 (물리 검토 편지)에 출판 될 예정이며 11 월 16 일 (미국 동부 시간)에 온라인으로 출판 될 예정입니다

바카라 추천도성은 고체에 의해 나타나는 가장 흥미로운 물리적 현상 중 하나이며, 전기 저항은 매우 낮은 온도에서 완전히 0입니다 바카라 추천도에서 두 개의 전자는 "전자 쌍"입니다 (쿠퍼 대^*1)와 운동을 결합함으로써 달성되지만, 전자가 전기 방출 전자 쌍을 형성하기 위해서는 이들 사이의 접착제 역할을하는 일종의 매력이 필요하다 전자 쌍은 전자입니다스핀^*2(회전)의 방향에 따라 두 가지 조립 방법 (대칭)이 있습니다 (그림 1 (a)) (그림 1 (b), (c)) 이 전자 쌍의 대칭은 접착제의 유형과 특성에 따라 달라지는 것으로 생각되며, 바카라 추천도의 메커니즘을 명확히하기 위해 접착제의 기원을 명확히하는 것이 필수적입니다

알루미늄과 같은 금속 요소의 바카라 추천도성에 관한BCS 이론^*3에 설명되었습니다 BCS 이론에 따르면, 결정에서 원자의 진동은 "접착제"로서 작용하고 전자 쌍은 전자의 스핀 방향이 항 란 렐 (단일 스핀)이되도록 형성된다 (도 1 (b)) 1986 년 발견Cupperoxide 기반 Superconductor^*4스핀 싱글 렛 대칭을 갖는 바카라 추천도체 인 것으로 알려져있다 그러나 BCS 바카라 추천도체와 같은 구리 산화물 기반 바카라 추천도체의 "접착제"가 원자의 진동으로 인한 "접착제"또는 전자 스핀에서 파생 된 새로운 자기 "접착제"인지에 대한 많은 논쟁이 여전히있다 한편, 루테늄 산화 바카라 추천도체 (SR₂Ruo₄)는 평행 한 전자 스핀 방향을 갖는 전자 쌍입니다 (스핀 트리플렛^*5)를 형성하는 매우 독특한 바카라 추천도체로 관심을 끌었다 (그림 1 (c)) 구리 산화물 기반 바카라 추천도체를 포함하여 새로운 유형의 바카라 추천도성의 메커니즘을 이해하기 위해, 산화물과 도전자의 전자에 전자를 연결하는 "접착제"의 성분과 강도를 명확하게하는 것이 바람직했다

그림 1 : (a) 전자 스핀, (b), (c) 전자 쌍의 대칭 개념 다이어그램

구리 산화 구리 기반 고온 바카라 추천도체와 유사하게, 루테늄 산화물 바카라 추천도체는 페 로브 스카이 트 구조 (그림 2)를 가지며 루테늄과 산소로 구성된 2 차원 평면 (RUO₂Face)는 바카라 추천도의 단계가 될 것입니다 구리 산화물 기반 바카라 추천도체에는 바카라 추천도성과 관련된 전자의 한 가지 유형의 운동 상태 만 있습니다각도 분해 광전자 분광법^*6를 사용함으로써 바카라 추천도성을 담당하는 전자의 움직임을 정확하게 조사 할 수있었습니다 그러나, 루 테니늄 산화 바카라 추천도체에서, 바카라 추천도를 담당하는 전자는 3 가지 운동 상태에 있으므로 전자 쌍을 형성하는 접착제의 성분과 강도를 정확하게 검사하기가 매우 어려웠다

그림 2 : Ruthenium Oxide Superconductor (SR2Ruo4)

이러한 종류의 문제를 극복하기 위해 Hisor와 AIST의 공동 연구 그룹은 Synchrotron 방사선을 소개하기 시작했습니다선형 편광 특성^*7를 활용할 수있는 새로운 고해상도 각도 분해 광전자 분광법 시스템을 개발했습니다 이 시스템에서, 고해상도 광전자 분광계를 싱크로트론 광의 광학 축 주위에서 90 ° 회전시킴으로써, 싱크로트론 광의 편광 방향과 루스 테늄 옥사이드 바카라 추천도체의 결정 방향 사이의 관계는 변화 될 수있다 (도 3) 광전자 강도는이 배열에 크게 의존하여 특정 운동 상태에서 전자 만 선택적으로 검출 할 수 있습니다

이번에는 연구 그룹은 수평 및 수직 분극 배열을 전환하여 산화물 수퍼 전도체의 다른 모션 상태에서 전자를 선택적으로 시각화하기 위해 새로운 장치를 성공적으로 사용했습니다 도 4 (a)와 (b)는 관찰 된 영역이 동일하지만 다른 이미지가 얻어지고 전자의 움직임 상태가 선택적으로 관찰 될 수 있음을 보여준다 그림 4 (c)는 그래프에서 색상의 가장 밝은 부분을 보여줍니다 빨간색과 파란색 그래프는 수직 및 수평 편광 배열의 이미지에서 얻은 결과이며 각각은 다른 전자입니다 (빨간색 :d_ZX, 블루 :d_XY)의 이동 상태를 나타냅니다 그림 4 (c)의 그래프 기울기는 전자가 움직이는 속도를 나타냅니다 그래프의 기울기가 많을수록 전자가 더 빨라지고 경사가 더 많을수록 경사가 느려집니다 점선은 전자 사이에 접착제가 전혀 적용되지 않을 때 이론적 곡선입니다 빨간색 그래프로 표시되는 전자는 이론적 곡선과 거의 일치하여 접착제가 매우 약함을 나타냅니다 반면에, 파란색 그래프로 표시되는 전자는 이론적 곡선과 크게 편차를 갖고 있으며, 경사는 매우 부드럽습니다 다시 말해, "접착제"의 강력한 작업의 결과로 전자의 속도는 느립니다 자세한 분석은 그래프의 굽힘이 결정에서 원자의 진동의 특성 에너지와 일치한다는 것을 보여 주었다 (도 4 (c)의 음영 부분) 다시 말해, 전자는 원자의 진동과 조화를 이루어 바카라 추천도 전자 쌍을 생성 할 수 있습니다 이 연구는 결정에서 원자의 진동이 "접착제"로 관여한다는 것을 처음으로 밝혀 냈습니다

그림 3 : 회전 고해상도 광전자 분광법 시스템의 개념적 다이어그램

그림 4 : (a), (b) 수평 및 수직 편광 배열에서 측정 된 전자의 움직임 상태 우리는 같은 위치를 관찰하지만 얻을 수있는 이미지는 다릅니다 (c)는 이미지 (a) 및 (b)에서 색상의 가장 밝은 부분을 나타내는 그래프입니다 빨간색과 파란색 그래프는 다른 전자 운동 상태를 보여줍니다 (dZX,dXY) 점선은 전자 사이에 접착제가 전혀 적용되지 않을 때 이론적 곡선입니다 노란색 음영은 원자 진동의 특성 에너지에 해당합니다

이 연구 방법은 복잡하게 얽힌 전자의 모션 상태를 개별적으로 정확하게 분석 할 수있는 새로운 방법으로, 바카라 추천도의 기원 인 전자 쌍의 접착제의 구성 요소와 강도를 직접 볼 수 있습니다 이것은 바카라 추천도의 온도를 높이고 새로운 바카라 추천도체를 찾는 방법에 대한 중요한 팁을 제공 할 수 있습니다

이 결과는 결정에서 전자와 원자 사이의 상호 작용이 새로운 기능을 개발하고, 물리적 특성 표현의 메커니즘을 설명하고, 물리적 특성 제어 방법을 탐색하는 데 중요한 역할을한다는 것을 보여준다 향후,이 연구 방법에 의해 공개 된 전자의 모션 상태에 대한 정보는 바카라 추천도체 및 열전제 재료와 같은 기능성이 높은 새로운 전자 재료의 개발 및 연구에 대한 중요한 지침을 제공 할 것으로 예상된다

이 연구는 Hisor Joint Research Committee가 선택한 연구 주제를 기반으로 수행되었습니다 이 연구는 과학 연구를위한 과학 보조금 홍보를위한 일본 협회의 지원으로 얻은 후에 얻어졌다 : 젊은 연구원들 (b) "여러 분류에 의존적 각도 분해 광전자 분광법을 사용하여 멀티 밴드의 미세한 전자 구조 이해"(2010-2012, Investigator : Iwasawa hideaki) 및 기본 연구 (b) "Angle-RELETRONTRON SPATE" 고온 바카라 추천도체의 전자 상태에서 산소 동위 원소의 효과 "(2007-2000, 조사관 : Aiura Yoshihiro)

주 1) Cooper vs

BCS 이론^*4에 따르면, 바카라 추천도 상태에서, 전자는 쌍을 이루고 낮은 에너지와 결합된다 Cooper는이 전자 쌍의 존재를 처음으로 제안했으며 오늘날이 전자 쌍을 Cooper 쌍이라고합니다[참조로 돌아 가기]

참고 2) 스핀

전자 회전에서 파생 된 자석의 특성을 나타냅니다 회전 방향에 해당하는 전자는 상향 스핀과 하향 스핀의 두 가지 다른 상태로 제공됩니다[참조로 돌아 가기]

주 3) BCS 이론

BCS 이론은 1957 년 Bardeen, Cooper 및 Schriefer가 출판 한 바카라 추천도 이론입니다 바카라 추천도성은 1911 년에 Kammering을 통해 발견되었지만 약 반세기 동안 그 메커니즘은 미스터리로 남아있었습니다 BCS 이론은 전자와 전자가 "접착제"에 의해 쌍을 이룰 때 바카라 추천도성이 발생한다는 것은 처음으로 밝혀졌다 이 업적을 위해 Birdin, Cooper 및 Schriefer는 1972 년에 물리학 상을 수상했습니다[참조로 돌아 가기]

참고 4) 코퍼 옥사이드 기반 바카라 추천도체

BCS 이론은 바카라 추천도 전이 온도를 나타냅니다 (t_C)와 "BCS 벽"이라고 불렸지만 1986 년에 Bednortz와 Muller는t_C15812_15924t_C(약 -143 ° C)는 또한이 산화물 기반 바카라 추천도체의 구성원입니다[참조로 돌아 가기]

참고 5) 스핀 트리플렛 슈퍼 커도터

전자 스핀^*3의 방향에 따라 전자 쌍을 조립하는 두 가지 방법이 있습니다 스핀 트리플렛 상태는 전자 스핀 방향이 동일하고 스핀 싱글 스테이트가 반대 방향입니다
바카라 추천도 상태에서 전자 쌍의 대칭이 스핀 삼중 항 상태에있는 바카라 추천도체를 스핀 트리플렛 바카라 추천도기라고합니다[참조로 돌아 가기]

참고 6) 각도 분해 광전자 분광법

이것은 자외선으로 결정의 표면을 조사하여 결정 외부에서 방출되는 전자의 에너지와 운동량을 동시에 측정하는 실험 방법입니다 이 방법을 사용하면 고체에서 전자의 에너지와 운동량 사이의 관계를 결정할 수 있으며 (밴드 분산이라고 함), 우리는 측정 된 미세 밴드 분산에서 물질의 다양한 거시적 특성을 설명 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

주 7) 선형 편광

빛은 전기 및 자기장의 진동으로 인한 전자기파의 한 유형이라고 할 수 있습니다 이들 중에서, 라인 분극은 전자기파의 진동 방향이 한 방향으로 결정되는 경우이다 또한, 선형 편광 전기장의 진동 방향을 수평 편광 라이트라고하며, 선형 편광의 진동 방향을 수직 편광 라이트라고합니다[참조로 돌아 가기]