DATE2024.01.31 #Press Releases
熱を加える実験で明らかに
――水晶が隠し持つ新たな特性！
大阪公立大学
東京大学大学院理学系研究科
発表概要
古来より親しみ深い鉱物である水晶は、電気的に振動する特性を活かし、クォーツ時計や携帯電話などの電子機器、ジャイロセンサに欠かせない電子部品として利用されています。水晶は、鏡写しにすると重なりますが実際には重ならない特殊な構造（キラル）を持っており、電気的・熱的な性質にキラル構造を持つことの影響が現れます。これまでの研究で、キラルな金属物質に電気を流すと電子の磁気的なバランスが崩れて正負どちらかに偏ることが明らかになりましたが、キラルな非金属物質である水晶では電気が流れないため、どのようなキラル特有の現象が生じるかは解明されていませんでした。
大阪公立大学大学院 工学研究科の大江 一希氏（当時 博士前期課程学生）、戸川 欣彦教授、東京大学 大学院理学系研究科の加藤 将貴大学院生（博士後期課程）、松浦 弘泰助教らの研究チームは、水晶に加えた熱の流れに沿って原子が回転しながら振動し、その回転運動を電気的に検出することに世界で初めて成功しました。原理的に「熱の流れを制御すること」や「加熱によって生じる原子の回転運動を電気信号に変換すること」が可能なため、新しい断熱材料や情報処理技術の開発への貢献が期待されます。
本研究成果は、2024年1月30日に米国物理学会が発刊する『Physical Review Letters』に掲載されました。
実験に用いた水晶デバイスの光学写真とデバイス構造の模式図。銅ブロックの大きさは10 mm角、水晶の大きさは10 mm×2 mm×0.5 mm。
詳しくは、大阪公立大学のホームページをご覧ください。
発表雑誌
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雑誌名 Physical Review Letters論文タイトル