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物体の回転運動から磁気生み出す手法発見

掲載日:2011年2月16日

物体の回転運動を利用し、ミクロの世界の電子の自転方向を一斉にそろえることによって磁気の流れを生み出す手法を、日本原子力研究開発機構の研究チームが発見した。

理論的な研究だが、量子力学的原理に基づいたこれまでと全く異なるナノスケールのモーターや発電機の開発へ道を開き、次世代ナノデバイス開発への貢献が期待できる成果だ、と研究チームは言っている。

日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターの前川禎通センター長、齊藤 英治・客員グループリーダー(東北大学金属材料研究所 教授)、松尾 衛・協力研究員(京都大学 基礎物理研究所員)らは、一般相対性理論を取り入れた電子の磁気の流れを記述する基礎方程式を導き出し、固体の回転運動から磁気の流れを生み出す新現象を発見した。

物体の回転運動と磁気との関係は、100年前にアインシュタインなどによって明らかにされていた。しかし、これまで固体中の電子の性質を調べる際に、固体の回転運動の一般相対性理論による効果は無視されていた、また電子の持つ電気の流れ(電流)が磁気の流れ(スピン流)に変換される「スピンホール効果」に関する研究も、これまではもっぱら静止している固体中の電子に関するスピンホール効果のみが考えられていた。

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