常温での超電導状態を確認 79
ストーリー by reo
ふむふむ…? 部門より
ふむふむ…? 部門より
pongchang 曰く、
福井工業高等専門学校の石栗慎一助教が、室温で超伝導状態を作り出すことに成功した (福井新聞の記事、福井高専のトピックスより) 。
転移温度以下まで冷却する従来のアプローチではなく、電流を半導体に流した際に発生する電圧を外部から電圧を掛けることで打ち消し抵抗ゼロの状態にするというもの。臨界電流以下での通電では、完全な再現性をもって超伝導状態が確認できたという。
冷却して超伝導を実現するアプローチよりも外部電圧をかけるアプローチの方が省エネかつ省スペースなら儲け物かもしれないが、超電導というのと抵抗ゼロは一緒ではないのではなかろうか ?
どうなんでしょう、識者のみなさま。
これでどう議論しろと…… (スコア:5, 参考になる)
現状，
・論文が出たわけではない
・今我々が見られるのは電流-電圧の測定結果しかない
・発表の詳細が現地の人間以外にはわからない（abstractにも大したことは書いていない．まあabstなんでそういうもんですが）
という状況なんで，そもそも議論が出来る状況にない．
見知らぬ誰かが，「詳細は伏せますが，超伝導出来ました」と言っているのと同じで，我々がどうこう言える情報が無いわけです．
（間違ってるとかではなく，我々が議論の俎上に載せられない）
また，我々が見ることの出来る結果が電流-電圧曲線しかない(*)のもちょっと……
*超伝導の研究においては，抵抗の測定は実は一番不確かな実験です．
というのも，端子付けの問題や試料内部での電位分布の問題により，（見た目の）抵抗ゼロというのは物性測定をしていると頻繁に遭遇するためです（もちろんartificialなものであり，Intrinsicではない）．
俺なんて負の抵抗も何度か出したしな！(**)（自慢にならない）
そのため，磁気抵抗やらマイスナー効果の確認やら，いくつか他の手法を組み合わせないと超伝導の確認と言い切るのは難しい，ということもあります．
**（おそらく）同じような原因で負抵抗を出して，「同じ大きさの正の抵抗と組み合わせて室温超伝導！」（お前は何を言っているんだ）とか日刊工業新聞に発表している電気工学の教授を数年前に見ました．超突っ込みたかった．
Re:これでどう議論しろと…… (スコア:4, 参考になる)
実際にマイナス電圧測定しているようですね。
上のmasakunさんの コメント [srad.jp]であげられている ICSM2010 Book [scribd.com]p 220, Fig2でデータ点が無い点があるのは電圧がマイナスになっているからだと書いてあります。 これが、電池のようであると著者は言い（まあつまり負の抵抗ですな）、 「放射エネルギーが熱ではないので、これは、ボース＝アインシュタイン(BE)凝縮状態への転移とマイスナー効果の結果生じた、半導体の中の磁場エネルギーによるものである」 と書いてあります。 うーん、なんかよくわからんけど、本当かなあ。 セットアップを見る限り、かけるバイアス電圧のかけすぎか少なすぎで、いくらでも正負逆転すると思うんだが、違うのかなあ。 それか、解像度0.1mVしかない測定器にみえるんだけど、測定器のエラーで負になったりすると思うんだけどなあ。 第一、 KEKの説明 [www.kek.jp]にはBCS理論下でのクーパー対は非磁性であると書いてあるけど、 この説明と矛盾しないのかな。ぜんぜん理解できない。
そしてこのグラフ、電流-電圧曲線じゃなくて、横軸時間なんですよねえ。 これが何を説得しようとしているプロットなのか分からないなあ。 どういう意味があるんだろう？ 結論としては全く分からないということですね。
関連記事を探してみた (スコア:3, 参考になる)
石栗教員が新しいメカニズムによる新型超伝導の発見で国際会議特別賞を受賞（福井高専） [fukui-nct.ac.jp]
ICSM2010 Book [scribd.com]にある
S. ISHIGURI、New superconductivity produced by electrostatic field and diffusion current in semiconductor
Abs.Code S-O078 のことかな。
# 続きは任せた（誰）
モデレータは基本役立たずなの気にしてないよ
Abstract 発見 (スコア:1)
Icsm-2010-Abstract-Book [scribd.com]の 220 頁。
# あとはよろしく
モデレータは基本役立たずなの気にしてないよ
Re: (スコア:0)
Apache/2.2.3 (Linux/SUSE) Server at www.fukui-nct.ac.jp Port 443
見てはいけないものを見たようだ
浮くの？ (スコア:2)
TVで時々見る超電導の物体？の上に磁石のっけてその上に人が乗ってもまだ浮いてるだとか。ああいうこともできるんでしょうか？
しかも電力消費は僅かで？
Re:浮くの？ (スコア:2, 参考になる)
ちょうど、必ず外部磁場の逆に向こうとする磁石があるような感じですので。
#超高密度では常温よりはるかに高い温度で超伝導状態(陽子の超流動、カラー超伝導)があったりしますが
#関係者なのでACということで...
Re: (スコア:0)
永久磁石同士でいいなら超電導物質でなくても浮きますよ
しかも電力消費なしで
Re: (スコア:0)
永久磁石の場合、支えなしでは磁石がくるっと回転してくっついちゃうでしょ。
Re:浮くの？ (スコア:1)
#1787550 の方の考えと同じかもしれませんが、たとえば棒磁石をたくさん集めて、
N極を外側、S極を中心に向けて放射状に並べて球体を作ると、（中心にS極はあるにしても）
N極のモノポールにならないでしょうか？
『月面兎兵器ミーナ』2007年1月13日から放送開始
Re:浮くの？ (スコア:1)
同じく、疑似モノポールができると思ったが、発散は
０だと思うので、やっぱ無理。
あれ、モノポールは発散は０じゃないですよね？？
Re:浮くの？ (スコア:2, 参考になる)
そうです。divB = 0 /leftrightarrow モノポール存在せず。
結局、内側の磁気と外側の磁気が打ち消し合って（積分すれば計算できるはず）、
外から見たら只の金属にしか見えないのではなかったでしょうか。
超伝導状態とマイスナー効果と抵抗ゼロの違いがわかっていない人が多数。。。
うぃきぺぢあに全て載っています。
新人。プログラマレベルをポケモンで言うと、コラッタぐらい
Re:浮くの？ (スコア:1)
＞モノポールにならないでしょうか？
中心に集中した磁力線を逃がす工夫が必要。(そのままだと磁力線が発散して目的とする磁力を打ち消してしまう)
本物のモノポールだって中心から無限遠に磁力線が逃げてるものと解釈できて、波動関数の位相がうまい値になって逃げる磁力線が観測できない状態なのさ。
the.ACount
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
今の所10マイクロアンペア程度しか流せていない様ですよ。
みなさん慌て過ぎ。
Re:浮くの？ (スコア:1)
電圧と逆電圧で相殺して電圧０と言ってるけど、ホントは測定誤差の微小電圧で電流が流れてるだけに一票。
the.ACount
Re: (スコア:0)
nA・pAオーダーだとさすがにちょっとね～という感じだが
Re:浮くの？ (スコア:1, おもしろおかしい)
でも、人間は浮かないだろ。
浮かれる奴は居るだろうが。
超電導ぱーんち (スコア:2, 興味深い)
https://secure.wikimedia.org/wikipedia/ja/wiki/%E8%B6%85%E9%9B%BB%E5%B... [wikimedia.org]
超電導ですが、色々な特性がありますが、今回のは抵抗0のみ発生する現象、なのかな
そろそろ第一種超伝導体と第二種超伝導体だけでは分類しきれなくなってくるのでしょうか
# 長距離の電流伝播には使えない、かなぁ?
M-FalconSky (暑いか寒い)
それはYAMAHAが22年前に通った道だ (スコア:1, 興味深い)
これってYamaha Active Servo Technologyと同じ原理だよね？
（AIWAのSUPER TURBOSONICも同様）
実用では (スコア:0)
>超電導というのと抵抗ゼロは一緒ではないのではなかろうか ?
超電導状態で有る事とは別に、抵抗がゼロであればそれで良いって用途は多いと思うのですが。
アプリケーションとしてはほとんどがそっちですよね。
センサーなんかを作るには、超電導状態である事が重要な場合もあるでしょうが。
Re: (スコア:0)
文面だけだと、抵抗ゼロにするために別途負荷を与えてるみたいなんで実用上も無意味に思えるんですが
（加える負荷が抵抗ゼロにすることによる利得より大きくなるわけもないんだし）。
Re:実用では (スコア:3, 参考になる)
#門外漢です
超伝導は、電力ロスを抑える(なくす)ので無駄がない、というのはもちろんですが
その電力ロスってのの見方を変えれば
* 発熱がなくなる => CPUの発熱問題が解決？
* 磁力を発しなくなる => 電子機器同士の干渉がなくなる？
っていう所につながってくるのではないかと想像してみる。
Re: (スコア:0)
CPUが行う演算の過程はエントロピーの減少を伴うのでその分の発熱（エントロピーの増大）
は避けられないというのが一般的な見方じゃなかったかと。
一方でエントロピーの変化を伴わない演算過程というのも提案されていて
いろいろ議論されてるとか何とか。
エントロピーの増大をともなう演算を用いることで熱を吸収し続ける
スーパーコンピュータとか言うアイデアも何かのSFにあったような。
ともかくCPUの発熱は本質的には抵抗とは無関係です。
Re: (スコア:0)
誤：CPUの発熱は本質的には抵抗とは無関係です
正：CPUの発熱には本質的に抵抗とは無関係の要素もあります
現在の CPU の発熱はそのほとんどが抵抗によるものです。
Re: (スコア:0)
＞ * 磁力を発しなくなる
電流が流れれば必ず磁界は発生します。
磁界 = エネルギー発生(or ロス)
ではありません。
磁界の「変化」によって電力を生じたり(自転車のダイナモ)
ヒステリシス損による熱が発生するのです。
超電導というと電気抵抗ゼロがわかりやすくて一般人には注目されますが
利用では電磁石としてものの方が注目されています。
ex) MRI、リニアモーターカー、核融合炉、etc.
Re: (スコア:0)
電圧を加えるだけで電流が発生していないのならエネルギー損失はゼロですから無意味とはいえないと思いますがね。
Re: (スコア:0)
電流が流れずに超伝導とはこれいかに。
Re: (スコア:0)
本文やリンク先まったく読んでないか理解できていないでしょ。
流す電流と逆方向の電圧を与えることで超電導にしていると主張しているのが今回の発表。んでその「逆方向の電圧」による電流が発生していないならエネルギー損失はそこではゼロでしょ。超伝導体を作るために必要なエネルギーコストがゼロならすげーじゃんってのが今回の話だよ。従来の方法だと冷却にかなりのエネルギーを要していたわけで。
中学か高校でやる程度の話でしょ。/.Jでは物理の話はマジでできなくなってるのかもしれん。
Re:実用では (スコア:2, 参考になる)
いや、常温で超伝導ができること自体はすごいんだよ。つまり、電流がすごく小さい範囲では抵抗が無限小になる、ってことですごい。
しかしですね、今までのいわゆる「超伝導競争」ってのは、簡単に言うと(単位断面積あたりの)臨界電流と温度の高さを競ってたわけ。そういう素材を「偶然」見つけた人が出世するって感じで。例えば、超伝導を実用化したときのゼロロス送電線とかは、すごく役に立つでしょう？でも、送電線に使うには、ある程度ケーブルの太さを抑えてもらって、ある程度の大量の電流を流してもらわないと実用的じゃないよね？だって、いくらでも口径をでかくしていいなら、超伝導を起こすまでもなく、抵抗値が無視できるわけだから。コイルとかもそうだけど、小さいわりに異常にパワフルってところが超伝導の売りなので、抵抗ゼロを「大電流をバカスカ流す」ってところに使いたいわけ。
だから実証実験は、理論的には意義があるけど、みんなの予想の範疇を超えるものじゃないし、もちろん工業的には使い道がない。電流を流しちゃいけないんだったら、いくら抵抗が低くても使えないってこと。多分、ピン止めとか、そういう分野での応用ってことになるんだろうけど。むしろ、素材探しとかでは役に立つのかな。いろんな化合物の「常温ゼロ磁気の臨界電流を調べる」って感じで表を埋めていけば何か発見があるかもしれないし。
エビデンス（Re:実用では (スコア:1)
今回の実験ってその為の取っかかりに過ぎないのではないかと思いますよ。
素材だけでなく制御役の電磁界の掛け方とかでも又変ってくるだろうし、たかが10μAとはいえ、(理論的に|感覚的に)予想されていたとしても実証されてこなかったことが出来たというのは大きいですよ。
材料一つ探すにも予算が必要で、その予算分捕るのに「部分的にでも理論が実証されてる」類のエビデンスが求められることはかなりあるんじゃないかと。
臨界電流以下ならば熱損失がないので熱暴走にもならない素子が出来たとしたらかなり面白いことになるのでは？
# 特に超超低スイッチ抵抗（μΩ単位)のアナログスイッチとかスイッチング素子への応用をかなり早い時期に期待したいところです。
Re: (スコア:0)
元々米だが
＞（加える負荷が抵抗ゼロにすることによる利得より大きくなるわけもないんだし）。
逆だったorz
電圧を加えるだけで電流が発生していないのならエネルギー損失はゼロですから無意味とはいえないと思いますがね。
なるほど、今回発表されたのは超絶縁体ということですね
Re: (スコア:0)
だからこそ抵抗ゼロの超伝導状態が必要なのでは。
Re:実用では (スコア:2, 参考になる)
常温で使用しているリニアモーターの立つ瀬は？ってのは置いておいて、
超電導の利点ってのは効率のみですよ。
でも、それを得る為には冷却が必要。
そして、冷却をする為にはエネルギーが必要。
ぶっちゃけ、その冷却のエネルギーとこの外部からの負荷のどちらが得かってだけの話だと思う。
この場合、リニアモーター用コイルの抵抗自体はゼロなのは解る？
抵抗自体はゼロだからこの出力においては熱は発生しない。
ただ、抵抗ゼロ状態を維持する為にはそれなりに負荷（熱）が発生する。
その負荷分が通常の冷却ファン程度で済むのなら、充分に使える状況も多々出るだろう。
Re:実用では (スコア:1)
つマイスナー効果 [neomag.jp]. 他にピン止め効果とか完全反磁性とかのキーワードで調べてみるとよいと思います.
Re: (スコア:0)
Re: (スコア:0)
超伝導のなにかが必要なときに「電源+冷却剤」が必要だったのが
電源二本ですむようになるんでしょ
すごいじゃん
Re: (スコア:0)
るろうにの (スコア:0)
Re:るろうにの (スコア:1, おもしろおかしい)
普通に物を殴ると、力の(無視出来ないくらい大きな)一部が物を移動させる為に使われる。
じゃあ、物を移動させないように後ろから押さえて(反対向きの力を加えて)やれば、いいんじゃね？
みたいな。
つまりは、1人でやればただのラリアットで相手が吹き飛ぶだけだが
2人でやればクロス・ボンバーとなり、逃げ場のない相手の首を切断するほどの力となるという事だ
技術開発はいいのだけれど (スコア:0)
技術の保護と囲い込みをきちんとやってくださいな。
特にこういう実用性の高い技術だと周りが目を光らせてるから、
確実に日本の財産になるようにしてほしい。
Re:技術開発はいいのだけれど (スコア:1, すばらしい洞察)
> 確実に日本の財産になるようにしてほしい。
そういったナショナリズム的嗜好は百害有って一利無しだと思う。
強いて言うなら学閥等の利害関係に囚われず研究者の功績を正しく評価できる事が重要であって、
国家の財産として権利も利益も囲い込むべきだと言う主張は全体主義的思想ではないだろうか。
あるいは外国企業に利益を奪われるなというだけの事かも知れないが、それも一歩間違えば、
「俺にもおこぼれを寄こせ、そのためには研究者に自由を与えるな」という事にになりかねない。
Re:技術開発はいいのだけれど (スコア:1)
いやいや、親コメの文脈としてまず
「日本は海外の技術ばかりをありがたがって国内の技術を過小評価する」
という仮説があるんじゃないか？
この仮説が偽ならあなたの言う通り。
この仮説が真なら、まず国内の偏見を取り除く努力をすべきであって、全体主義の心配はずいぶん先でよいのでは。
# mishimaは本田透先生を熱烈に応援しています
Re: (スコア:0)
それが現場の研究者任せになってしまうのがね。
ちゃんとした銭ゲバ^H^H^H企業との共同研究になってるのであれば、権利確保については専門スタッフもいるし慣れたものだと思うんだけど、企業側が「共同研究という名の投げっぱなし」になってたりするとちょっと危ないかも。
Re: (スコア:0)
いつも思うんだけど、「日本の技術」って何なんでしょうか。
特許は個人や会社や団体で取得することが多いけど、それが
日本人（日本国籍保有者）だったり日本の会社や団体だったり
すればいい、ということなんでしょうか？政府が特許を持って、
日本人には格安で使わせてあげるよ、なんてことは、ないですよね？
会社は営利活動をしているわけで、べつに日本を守る活動を
しているわけではないのだから、たとえ日本人や日本の会社で
あったとしても他人や他社に格安で技術を使わせてあげたり
するわけはないだろうし、逆に、外国人や海外の企業であっても
適切な条件を出してくればライセンスしたり特許を譲渡する
ことだってありうる。それを禁止したら自由主義経済の否定に
なってしまいます。
今回は高専だけど、どうなんだろう。高専が特許を取ったとして、
日本人や日本企業に有利な条件でライセンスしたりってことは、
ありうるのでしょうか。あるいは、従来までの慣例として、
そういうことは、よくあるのでしょうか。
Re:技術開発はいいのだけれど (スコア:2)
石油が沢山出る国は輸出して自国が潤う。
日本は資源が無いから技術開発をして輸出できるものを作る。
日本人が日本国内で開発した技術が国内メーカーで認められず、海外メーカーが目をつけて実用化。日本はそれを輸入するハメに。ということが過去に何度かあったために「日本の技術～～」という話がでてくるのでは？
Re:技術開発はいいのだけれど (スコア:1, おもしろおかしい)
Re:技術開発はいいのだけれど (スコア:2, すばらしい洞察)
同じ日本人として誇りに思う、って程度なら害はないけどさ、
外国に利益を渡すなとか、国益を考えろとか、日本の財産にとか言う奴って、
同じ日本人の俺も利益を享受できるようにしろ！ ていうタカリ根性が本音じゃないの？
VにーVを印加？（－１：フレームの元） (スコア:0)
リンク先がどちらも読めない（ビジー？）なので、以下妄想で。
１．半導体に電流流すと、電気抵抗のせいで下流側の電圧が下がる。（電圧降下）
２．この電位差の分を別回路で逆向きに与えると下流側の電位が上流側と同じになる。
３．上下の電位差がなくなるので、半導体中の電流は激減。
４．電位差（ゼロに近い）/電流（ゼロに近い）－＞なんか極小の値＝超伝導！
ど素人がTOPの説明から想像できるストーリの間違いを正してください＞エライ人
Re:VにーVを印加？（－１：フレームの元） (スコア:2, 参考になる)
素人ですがまだ新聞記事しか見れないので、どういう意図の論文か不思議だけど面白いなーと
３．の「半導体中の電流は激減」が実際はどうなっているかですよね。いくつか疑問が
・新聞記事の図で言うと、超伝導状態にしたとき電流源の電流は流れたままなのか？ （流れが止まっちゃうなら論文にはならないか）
・電圧源のほうはどのくらい電流を流さなければならないのか？ （同じ抵抗なんだから、V=RIだし電流源と同じ電流？）
・そもそも超伝導状態にしたとき、抵抗０なら電流が熱として消費されていないのか？ （温度上昇は確認してる？）
この条件を満たすなら、送電用の電流源＋超伝導用の電圧源を組み合わせた送電システムとか出来そうで面白い。