- 1 名前：すらいむ ★ [2021/09/15(水) 11:58:20.44 ID:CAP_USER.net]
- 中性子ビームを用いた最新の分析がシリコン結晶の特性や「第5の力」に関する知見をもたらす
中性子のビームを使用した手法で、半導体などに使用されるシリコン結晶を分析したと国際的な研究チームが発表しました。
今回の実験により、シリコン結晶の特性や「第5の力」に関する知見が深められたとのことです。
Pendellösung interferometry probes the neutron charge radius, lattice dynamics, and fifth forces
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abc2794
（以下略、続きはソースでご確認下さい）
Gigazine 2021年09月15日 08時00分
https://gigazine.net/news/20210915-neutron-beam-silicon-fifth-force/
- 2 名前：名無しのひみつ [2021/09/15(水) 12:17:35.91 ID:Ua8tvg0C.net]
- アメリカ国立標準技術研究所(NIST)が率いる国際的な研究チームは、中性子のビームを利用した
手法でシリコン結晶を分析しました。結晶構造の分析では一般的にX線が用いられますが、
電荷を持たない中性子は結晶内の電子と強く相互作用しないため、より結晶の測定に適して
いるとのこと。
今回研究チームが選択したのは、「Pendellösung interferometry(ペンデル縞干渉法)」
という珍しい手法です。粒子と波の性質を合わせ持つ中性子が結晶を通過すると、結晶内の
原子平面に沿った定常波と原子平面間にある定常波、2つの異なる定常波が生まれます。
これらの定常波が相互作用するとペンデル振動と呼ばれるパターンが生成され、このパターンを
分析することで、結晶内で発生している力に関する情報が得られる仕組みです。
NISTの科学者であるマイケル・フーバー氏はペンデル振動を用いた分析について、「2つの
ギターを用意して同じ音を鳴らした後、一方は滑らかな道路を走り、もう一方は凸凹のある
道路を走る」という表現で説明しています。この場合、鳴った時点では同じだった音が違う
構造の道路で反射するため、音の違いを分析することで道路の上にある凸凹についての洞察が
得られます。研究チームは従来のペンデル縞干渉法を改善し、最初の測定の後にシリコン結晶を
回転して違った角度でも測定することにより、分析の精度が約4倍に向上したと述べています。
- 3 名前：名無しのひみつ [2021/09/15(水) 12:18:56.73 ID:Ua8tvg0C.net]
- 研究チームは、試料内部の構造を測定する手法の1つであるX線散乱法によって予測された値を、
ペンデル振動を用いた分析でテストしました。X線散乱法は原子の熱振動によって精度が制限
されますが、今回のテストによって原子核と電子の振動が従来の想定ほど厳密ではない可能性が
示唆されたため、いくつかのX線散乱法モデルは熱振動による影響を過小評価しているとのこと。
また、今回の分析によって基本相互作用を超えた「第5の力」が作用する可能性がある範囲が、
これまでの想定よりも狭い0.02ナノメートル〜10ナノメートルに制限されたとのこと。
第5の力とは、自然界にある電磁気力・弱い力・強い力・重力という4つの基本相互作用以外の
相互作用であり、1970年代から存在する可能性が指摘されてきたものの、記事作成時点では
確証が得られていません。第5の力の及ぶ範囲がより制限されたことで、今後の研究で発見
しやすくなると考えられています。
ノースカロライナ州立大学の物理学教授であり論文共著者のアルバート・ヤング氏は、「今回の
作業における素晴らしい点はその精度だけでなく、卓上で実験を行った点です」とコメント。
「今回のような小規模で正確な測定を行うことで、基本的な物理学に関する最も困難ないくつかの
質問を前進させることができます」と述べました。
- 4 名前：名無しのひみつ [2021/09/15(水) 12:47:07.15 ID:z1+Pgli1.net]
- なるほど、よくわかった(´･ω･`)
- 5 名前：名無しのひみつ [2021/09/15(水) 13:02:41.47 ID:46mBF42J.net]
- 五つの力を一つに合わせて♪
- 6 名前：名無しのひみつ mailto:sage [2021/09/15(水) 14:18:08.31 ID:GwvNkPBr.net]
- 0.02ナノメートル？でかいな
そんなのに見つかってねえとかありえるのか？
- 7 名前：名無しのひみつ mailto:sage [2021/09/15(水) 20:08:54.41 ID:w3yf0Kze.net]
- 映画で見た、赤髪の子だろ
- 8 名前：名無しのひみつ [2021/09/16(木) 01:24:31.55 ID:VS1yl6HS.net]
- これが俺の第五の力だ〜〜
うおぉぉぉ
ぃっけぇぇぇぇぇ‼
- 9 名前：名無しのひみつ mailto:sage [2021/09/16(木) 10:41:27.68 ID:7DEyfVLY.net]
- 俺が小3の自由研究でやったやつか
- 10 名前：過去ログ ★ [[過去ログ]]
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