磁束量子を磁場拡大で半整数…大阪大学など、「トポロジカル超伝導体」を発見した意義 [すらいむ★] (5ﾚｽ)
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1 すらいむ ★ 2025/09/05(金) 21:04:16.42 ID:HDESaC5g(1)
磁束量子を磁場拡大で半整数…大阪大学など、トポロジカル超伝導体を発見した意義
大阪大学大学院理学研究科の新見康洋教授らは、ビスマスとニッケルの薄膜を積層したリングで、通過する磁気が量子化した磁束量子の補足数が、磁場を大きくすると整数から整数に0・5を足した半整数へ切り替わると発見した。
薄膜が電子の波動関数が非自明な位相幾何学的構造を持つ「トポロジカル超伝導体」と判明。
わずかな外部磁場で捕捉する磁束量子の個数を変化でき、将来は超伝導量子コンピューターの新機能が期待できる。
（以下略、続きはソースでご確認ください）
ニュースイッチ 9/5(金) 15:10
https://news.yahoo.co.jp/articles/28c2d79b025dc16df0aadad9449d9d8ab208e5de
2 2025/09/06(土) 20:01:18.06 ID:ZM4RQNph(1)
なるほど！さっぱりわからん
3 2025/09/07(日) 09:00:50.00 ID:1drXlUUA(1)
記事の趣旨から外れるけれども
光は1秒間に地球を約7.5周する
物質が質量を持ち安定的に存在するためには半整数の何らかの状態が丁度いい的な法則がありそう
と、そんな気がした
4 2025/09/07(日) 17:04:59.87 ID:wP7huauu(1/2)
磁束量子は超伝導体に侵入するやつで数えてたような気がするけど
元々が半奇数だったような
5 2025/09/07(日) 17:12:20.66 ID:wP7huauu(2/2)
研究の内容
研究グループは、酸化マグネシウム基板上に成長したビスマスとニッケルの2層薄膜を、半径1 μm程度のリング型に加工し、超伝導が完全に壊れない程度の電流を印加しながら、リング内を貫通する磁場Hを掃引しました。
磁場が小さい範囲では、リング内に磁束量子が一本入る磁場H0の周期で抵抗が振動し、ちょうど整数個入ると抵抗は極小値を示します。磁束量子がリング内に7～8本入る程度に磁場を印加すると（H = 7～8H₀）、抵抗の振動が消失し、さらに磁場を印加すると、抵抗の振動が復活するだけでなく、抵抗の極小は、リング内に磁束量子が半整数個入ったところに変化することを発見しました（図2）。
つまり、磁場領域に応じて、磁束量子が整数から半整数へと切り替わることになります。このような磁束量子の切り替わりは、ビスマスとニッケルの2層薄膜に特有の現象で、単純なニオブリングや、ニオブとニッケルの2層薄膜リングを用いても観測されませんでした。
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