元スレ:http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1520329601/

1: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 18:46:41.65 ID:CAP_USER
年明けの1月11日、雑誌「Nature communications」に一報の論文が発表されました。

 「Discovery of Superconductivity in Quasicrystal」。
日本語なら「準結晶中での超伝導状態の発見」とでも訳しましょうか。

 名古屋大学、豊田工業大学、東北大学、豊田理化学研究所などのグループが達成した、
人類史的な価値をもつ大業績と思います、

 一定の確率でノーベル賞が出て不思議ではない驚くべき成果ですが、
ことさらに大メディアが騒ぎ立てたりすることはありませんでした。

 まあ、記事の編集担当デスクが理解できなければ仕方のない、いつものことですが、
今回はこの「準結晶の超伝導」の何が凄いのか、簡単に解説してみたいと思います。

■準結晶とは何か?

 まず最初に「準結晶(Quasicrystal)」とは何か、から話を始めなければなりません。
ワープロに「じゅんけっしょう」と入力すると「準決勝」と変換される程度に、
世間にはほとんど知られていない物質の形態と思います。

 原子分子レベルで見ると「結晶」は、
ちょうど公園などにあるジャングルジムのようにアトムが規則正しく並んだ構造を取っています。

 こうした「結晶」は「並進対称性」と呼ばれる規則性を持ちます。
分かりやすい例としてオランダの版画家M.C.エッシャーの作品をリンクしておきましょう。

 例えばこの「鳥による平面の規則分割
(参照=http://www.mcescher.com/gallery/back-in-holland/regular-division-of-the-plane-with-birds/)」という作品は、
ちょうど、床や壁をタイルで覆い尽くすような意味で、2次元平面を完全に充填します。

 ここで、一部を切り出して別の部分に平行移動すると、完全に重なり合う。
こういう特徴を「並進対称性」といいます。

 さて、世の中にはこういう充填とは別に、平行移動では決して重なり合わない、面や空間の充填の仕方があります。

 例えば、イスラム教のモスク建築には、壮麗な幾何学模様のタイル張りの埋め尽くしが見られます。

 いくつか例を挙げて見ましょう。

 例えばこういうもの(参照=https://en.wikipedia.org/wiki/Girih_tiles)はギリーと呼ばれます。
英文のイスラム文様のウィキペディアには、尖塔の屋根を埋め尽くす曲面パターン
(参照=https://en.wikipedia.org/wiki/Islamic_geometric_patterns)なども紹介されています。

 あるいはこんなもの(参照=http://archive.aramcoworld.com/issue/200905/the.tiles.of.infinity.htm)もある。

 最後のリンクには、
こうしたモザイクの幾何学模様を数学的に整理した英国の数理物理学者ロジャー・ペンローズ
https://en.wikipedia.org/wiki/Roger_Penrose)の名が挙げられています。

 ペンローズは1974年、2種類のひし形を組み合わせて空間を充填しながら、
決して平行移動では重ね合わせができないパターンを見出し発表します。

 「ペンローズ・タイル」と呼ばれるパターンで、
非周期的でありながら空間を埋め尽くす特異な幾何学構造として注目を集めます。

 ペンローズとエッシャーの間には親交があり、
ペンローズの見出した数理構造に影響を受けた作品をエッシャーは発表しましたが、
残念ながら版画家は1972年に亡くなってしまいました。
そのためペンローズ・タイルの幾何を応用した作品は残されていません。

 しかし、「サークルリミット」と題された作品群
(参照=http://www.mcescher.com/gallery/recognition-success/circle-limit-iv/)のように
円の内部を自己相似なパターンで埋め尽くしていく図案には、イスラムのモザイクに源流をもち、
のちのフラクタル幾何学などにもつながる、ペンローズ・タイルとよく似た発想を見ることができます。

 こうした充填は、しかし幾何学的対象、あるいはモスク建築のタイル貼りなどには見出せても、
自然界の物質として安定に存在するとは考えられていませんでした。

続きはソースで

画像:すでに様々に利用されている超電導。
写真は超電導磁石を使った独西部グライフスバルトのマックスプランク・プラズマ物理学研究所にある核融合装置「ベンデルシュタイン7-X」。
no title


JBpress
http://jbpress.ismedia.jp/articles/-/52503

3: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 18:59:07.74 ID:w5Qy1svq
誰か要約して。

5: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 19:11:23.96 ID:IvvgidNJ
>>3
最も判り易いのがルービックキューブだよ
循環が交差する領域が「量子もつれ」

後はキューブのカタチをアーベル群へ一般化したものが準結晶だよ
もつれると見掛け保持が発生して電子なら超伝導するよ

25: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 20:45:20.44 ID:gS7wuWGY
>>5
なるほど分からん

31: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 21:23:41.76 ID:KPGlgzce
>>5
余計にわからんw

6: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 19:11:25.62 ID:QI0VxKZA
割るゼロがゼロって当たり前っちゃ当たり前だよな。正の値で割った時と負の値で割った時の合計がゼロなんだから、その極限値である割るゼロもゼロということ

15: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 19:46:00.80 ID:8GTuZQtm
>>6
俺の頭が0で除算しました状態です・・・

17: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 20:09:05.61 ID:Pa5C/s1n
>>15
なんでやねん。ゼロ除算例外扱いかよ

12: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 19:35:45.07 ID:/f9KIxa4
>>1
やっぱり活用法が分からないとイマイチピンと来ないなぁ。

29: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 21:20:20.30 ID:ri5nSd6w
>>12
そうだね。

16: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 19:46:27.20 ID:0iDsNQGm
これは常温超電導に貢献するのかな

18: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 20:27:27.48 ID:LxIfvbNp
>>16
比熱や電気抵抗などの物質の性質を決めるフェルミ準位における状態密度が大きいと
超伝導転移温度が高くなる傾向があるのに対し、
準結晶はこれが低いという特性があるから、準結晶そのものが常温超伝導に使えるようにはなりにくい、
というのがこの研究者らの結論
今回の転移温度も0.05Kだから超低温だし

勿論、大逆転する発見もあるかもしれんがね

38: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 21:53:02.99 ID:0iDsNQGm
>>18
ご丁寧にありがとう

32: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 21:28:09.36 ID:k/SVrnCq
ノーベル賞は日本でも、実利は米欧で、残りカスも中韓が得て、終わる。
数年後「実は日本が作ったんですよ~」「ほぇ~すっごい」とネットの片隅で有名になり、
それを生み出したり支えたりした日本人はブラック企業で使い潰され、
老人たちから「近頃の若者は不甲斐ない、渇だ!」とか言われ、
僅かな賃金からも、諸外国への支援、男女平等企画、増税に抜かれて、どこかへ消える。

50: 以下、VIPがお送りします 2018/03/07(水) 00:25:22.63 ID:JyynP1sC
>>32
ほんとそれな
日本人は何もわかってない

37: 以下、VIPがお送りします 2018/03/06(火) 21:45:29.09 ID:vrsprjgK
結局は既存の銅酸化物系に太刀打ちできる可能性は低いから、この研究でノーベル賞は無理

ただ、クーパー対とか既存の物性と異なる機構がありそうだから、何らかのブレイクスルーのきっかけ足り得る アーキアの免疫機構の研究がゲノム編集の筆頭技術になったように

68: 以下、VIPがお送りします 2018/03/07(水) 06:52:04.03 ID:6kf+t7FY
>>37
> クーパー対とか既存の物性と異なる機構がありそうだから、何らかのブレイクスルーのきっかけ足り得る

ここがいちばん大事なんじゃない?
これまでの超電導は基本的に結晶であることが条件で、それを基礎として
超電導の理論や理屈を説明していたけどそれとは別のモノがあるってだけで
銅酸化系にも他の物質にも応用できる可能性がある。
結果として新しい素材開発に貢献したら十分ノーベル賞ものでしょ。

66: 以下、VIPがお送りします 2018/03/07(水) 05:37:18.44 ID:mOFTjx7G
ノーベル賞クラスならnatureに載るだろ
超独創的で理解されない研究でもあるまいし