【物理】物体の回転運動から磁気生み出す手法発見／日本原子力研究開発機構

【 2011年2月16日 物体の回転運動から磁気生み出す手法発見 】

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。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

▽記事引用元　SciencePortal
http://scienceportal.jp/news/daily/1102/1102161.html

▽関連
日本原子力研究開発機構
回転運動から磁気の流れを生みだす手法を発見
−ナノスケールのモーター・発電機の開発に道−
http://www.jaea.go.jp/02/press2010/p11021501/

ち、地球ゴマ

以下、しったかぶりの人達が多数登場しますｗ

こういう技術や藻から燃料とか、籾殻から活性炭とか

今度こそ海外に流出させないようにしてほしいね

電子のスピンは比喩。自転なんかしてません

ソースは虚構新聞

たしかにフィギュアスケートの回転は
人々の目を惹き付けてやまいもなんな

つまりちんこが磁石になるの？

＞貢献が期待できる成果だ、と研究チームは言っている。

自称てやつだなｗ

ようやく地球版UFOが現実味を帯びてきたか

ついに、永久機関発見か！

失業者集めて一カ所で回り続けたら発電所になるのか
胸熱

おもしろそうだね

「よいではないか、よいではないか。」
「ア〜〜〜〜レ〜〜〜〜〜！！！！」（クルクルクル・・・・・・）

アインシュタインって本当にすごかったんだな

高速で右回転するコマは軽くなるってやつか

これがどういうことに役にたつん？

実証で否定されたりして

>>16
実際に地球の北半球では右回転するこまと左回転するこまの重量が違う。

これはUFOが出来るかも。

ナノスケールのモーターってすげえな

>>19
それ，結局再現性がないから嘘ってことになった。

スピンによる磁気を地磁気との螺旋運動に変えると、飛びます。

よくわからんけど
小さいけど暖かい電子アンカとか作れるわけか

独楽を光速で回転させると何が起こるのかを教えて下さい。

>>1

何を言ってるんだこいつは？？？

そもそも回転運動以外で磁気は生まれないだろ…

>26
おっさん
磁石ってのを知らないの？

つまりあれだ、超電磁ヨーヨーだ。な。

発電もできるな

回転運動から磁気を生み出してモーターを回す意味が分からん

超電磁スピンだろ、しってるよ

核融合炉で生じるエネルギーを電力に変換する新方式とかが飛び出しそうな話だ


テキトーに言ってるがｗ

電流と磁力で、力も生まれる事をお忘れなく。

「電子の自転方向を一斉にそろえる」とか簡単に出来るん？
この時点で何か凄い事が起きそうなんだけど？？？

反重力航行も近いな

>磁気を帯びていない鉄棒を高速回転させると、回転軸に沿って磁気を帯びます。
>この現象はバーネット効果と呼ばれ、1915年にアメリカの物理学者のサミュエル・バーネットによって発見されました。
>逆に、静止した鉄棒に外部から磁場を与えると、鉄棒は回転します。
http://www.jaea.go.jp/02/press2010/p11021501/02.html

つまり、今まで原理はわかってたけど理論式や制御技術がなかったせいで利用してなかったってこと？
使えるかどうかは微妙だけど、着眼点が新しいのかな。

とりあえずマブチモーターに話持って行けば
研究資金には困らないだろう

地球ダイナモの解明か？

>>36
昔の鉄の棒回転の話は鉄全体をそのまま回転させる話
鉄の中の磁気モーメントは鉄の中で定位置に固定されたまま

今回考えたのは物体の中で流れる電流やスピン流と
それが流れる物体の回転との相互の影響の話

なにが新しいのかよくわからん

一般相対論ってところが何か怪しいんだが。
特殊じゃないのか？重力は関係ないだろ。

>>41
回転運動は加速度運動
特殊相対性理論は加速度のない場合の理論

普通の物質も電子と陽子でできているのに
どうして振り回しても磁石にならないの？

日本で発生させたスピンで中国大陸に巨大な磁気嵐ということか
現代の神風だな

ジャイロ・ツェペリの鉄球はこの原理を使ってます

>>42
よくある誤解だけど、加速運動も特殊で扱える。
一般が必要なのは重力が関わってくるとき。

コンバトラーＶまであと一歩だな

>>1
これ、技術応用より地磁気の解明の方に役立つんじゃね？

UFOの飛行メカニズムだっていわれてた、あれか

Ｎマシン完成間近

>>17
元気が無い精子にこのモータを付けてやると、元気に泳ぎ出す・・・とか。

この手法が発見されるまでは、なんでウチの猫が道に迷うのか見当もつかなかった

>1 >46
Effects of mechanical rotation on spin currents
　Mamoru Matsuo, Jun'ichi Ieda, Eiji Saitoh, Sadamichi Maekawa
　http://arxiv.org/abs/1009.5424

>Dynamics of a spin-1/2 particle in a curved space-time
>is described by the generally covariant form of the Dirac equation:

>[γ^μ (p_μ - q A_μ - Γ_μ) + 2 pi mc / h]Ψ = 0

>where c and h/2pi are the velocity of light and the Plank
>constant, m and q = -e are the mass and charge
>of an electron, A_μ = (A0,A) is the gauge potential,
>and Γ_μ the spinor connection.

>>17
ナノマシンが作れる
血管に直接入り込んで
血栓を除去してくれる医療ロボとか作れる

将来的に手術室はいらなくなるかもしれない

>>53
それは、この人たちがわざわざ曲がった時空上でのディラッ
ク方程式を書き下して使っているだけで、実際は平坦な時空
でも説明できる効果だと思うが（もしこの論文が間違ってな
ければの話。読んでないので知らない。）。

例えば、素粒子の加速器の設計や運用に一般相対論を使って
るかどうかを考えてみればいい。素粒子の加速運動は特殊相
対論の範囲内で十分に扱えるので、一般相対論なんかわざわざ
持ち出さない。

このスケールの系で一般相対論的な取り扱いが必要になるこ
とは、余剰次元の検出実験以外はまず無いと思っていい。

超電磁ゴマか

>>53
> >[γ^μ (p_μ - q A_μ - Γ_μ) + 2 pi mc / h]Ψ = 0

顔文字に見えたのは俺だけではないはず！

GNドライブの基礎理論か

物体回転させたら（電子が移動して）磁力は発生するよね？
そんなの分かってたことだよね
んで、磁力が発生したら電力も発生するよね？
電力が発生したら磁力も（以下ループ

うーん、何が新しいのか意味わからんｗ
どういうこと？
つうかその動力源が電気なら本末転倒じゃね？

ラーモアの定理

>>59
理解出来ないなら理解出来ないと素直に言えよｗ

>>61
すまんｗ
いやほんとに、何が新しいのか理解できません！＞＜

つまり、おらも含めて、ここの全員が何も分からずレス飛ばし合ってるってことね。

なるほどまったくわからん。

確か昔ニュートンとかで
高熱の流体のエネルギーを最初に回収して
次にタービン等を回す発電システムがあったような、
あの当時のアイディアは一定方向への流動体としての磁場だったような
それを今回は回転で発電できるって事は
核融合のエネルギーを非接触でエネルギー変換できるって事なのかな？

これで、wiiリモコンがまた進化するんだな

たしかにようわからん…
モーターや電磁石と何が違うねん？
トルク？

要するに磁気を帯びた豆腐とか、磁気を帯びた紙とが作れるわけか

難しいな
電圧があれば電子の方向は揃って電流になるが、
電圧なしの回転で揃えるのか…。
もっかい記事よむか

うーん、相対性理論が適用できるぐらいの回転の速さが求められそうだな。
光の速さからちょっと遅い、毎秒１０万KM回転ぐらいか？
いやもっと遅くてもいいのかな、わからん
どうやってこの速さぐらいに回転させるんだ、わからん

その後実用化のニュースをきくことはなかった

ある高校でデジタル時計を右回転と左回転させて、
左回転の時計が常に遅れるという実験結果を、
ある大学に持ち込んだら相手にされなかったというのがあったけど
それとは違うんだろうけど、
よくわからん。

>>72
それってまじで左回転の時計遅れるの？

要点
・今までは、（磁気に対する）固体中の電子の性質には物体の回転が考慮されていなかった。
　→静止した固体のみが取り扱われていただけ（＝一般相対性理論による効果は無視）
・また、物体に電流を流したときに現れるスピン流（＝磁気）も静止した固体のみが考えられていた→スピンホール効果
・今回は一般相対性理論を取り入れることによって、物体の回転がスピンホール効果などに与える影響を記述する方程式を導き、
　その回転をうまくコントロールすることで磁気の方向を揃え、流れを生み出すことに成功した。

自分が記事の文脈では理解しづらかったのでまとめてみた。こんなふうに理解したんだがどうか。
ほんのちょっと補足いれた感じで記事とほぼ同じだが。
そんなこたぁ分かってんだよ！って言われたらすまん。間違っててもすまん。

世界最先端　　　　　日本国最強

この技術を分かりやすく説明するとだね、
物体の回転運動から磁気生み出す手法を発見したということだよ。

>>74
＞流れを生み出すことに成功した。

こう書くと実験して成功したように聞こえる。>1 は理論の論文なので
回転とスピン流が満たす関係式を導き出し
流れを生み出せることを予言した、ではないかな

よくわからんというのがわかった

>>72
そういうのは、英語で書いて、有名どこのサイトで公開しとけばおk

ナノレベルのモーターが作れるようになるのか。
こりゃすげーな。

すべては回転

多分、天体理論では既に知られているのじゃないか？白色矮星とか
中性子星のパルサー動作の原理として。

いろんな発見が書かれているけど、
後日がないんだよな。
電話発明時に留守電技術も出来たらしいのに、
眠らせていたんだよな。

【韓国】原発停止、原因は置き忘れのドライバー[02/17]
http://kamome.2ch.net/test/read.cgi/news4plus/1297907811/

長さ30センチのドライバーが原因で、原子力発電所の運転が3日間にわたって停止し、
25億ウォン（約1億8750万円）もの経済的損失が生じた。

>>55
慣性系で考えるより回転座標系で考えたほうがやりやすいから
そうしてるんじゃないかな。

高エネルギー物理の分野では少数の粒子しか考えなくていい問題を扱うことが多いだろうけど、
固体物理の分野では結晶があってとにかく粒子がたくさんあるから
その相互作用を何とか扱える形に近似しないと手に負えない。
結晶を構成する個々の粒子を考える代わりに周期ポテンシャルを考えるという風に。
でそういった手法を結晶が加速運動（回転も含む）している場合にまで
拡張しようとすると、結晶（物体）に貼りつけた非慣性系で扱うのがやりやすい
といったことじゃないかと推測。

>>85
だからね、一般相対論は曲がった時空の理論であって、平坦な時空（重力
が高密度な星ほどには強くない限り、これは非常によい近似で
ある）で加速度運動をあつかうのは特殊相対論の範囲なんだってば。

私はこの論文はかなり眉唾ものなんじゃないかと思ってる（時間の無駄
なので読んでないけど）。一般相対論を間違った仕方で適用して
おかしな結論を導いているか、あるいはすでに知られている事柄（アイン
シュタイン＝ドハース効果など）を単に一般相対論で粉飾して
いるだけではないかと。残念ながら工学系の人ではよくあるよう
にみられることだけど。

スレタイを　動物の回転運動から　と読み興味をひかれ開いてしまったったオレ　疲れてるかも

この技術が近い将来UFOを作りだす

日常レベルの回転運動で一般相対論が必要になるんじゃ
Maxwell方程式は使い物にならないな

>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
これが科学の悪い面で、無視してはいけないものまで無視すること。
誰も検証しなければそれは更に誇張されて嘘の領域まで拡大しちゃう点

これってUFOの飛行原理ジャンｗ

これってUFOの飛行原理ジャンｗ

>>90
お前馬鹿だろう
何も考えたことないだろう

>>93
自己紹介乙

>>86
ええと、まず自分はこのスレでは >>85で書いたのが初めてで、>>42なんかとは別人。
加速運動を（慣性系で）記述することが特殊相対論の範囲でできることはわかってる。

（主張されている現象が本当にあるとして、）
その現象が原理的には慣性系でも説明できるはずということには異論はない。
けどそのやり方では考察や計算が著しく面倒になるということはありうるんじゃないかと。

この人たちは一般相対論というキーワードを前面に出したいようだけど、
おそらく非慣性系の上の場の方程式or場の理論の一種だと思う。
それで「一般相対論を取り入れた」と主張するのはどうなんだという話はあるね。

もし結晶を構成する陽イオンの自由度も全て陽に記述するなら、
真に曲がった空間じゃないんだから適当な変換で大域的ミンコフスキー時空に写せるはずだけど、
陽イオンの運動の詳細を捨象して（一部の）電子の運動しか記述しない形にしてしまったらどうなるか。
おそらく変換しても静止した結晶内の電子の運動とは一致しないんじゃないかね。

>>95
>ええと、まず自分はこのスレでは >>85で書いたのが初めてで、>>42なんかとは別人。

こりゃ失礼しました。

>この人たちは一般相対論というキーワードを前面に出したいようだけど、
>おそらく非慣性系の上の場の方程式or場の理論の一種だと思う。
>それで「一般相対論を取り入れた」と主張するのはどうなんだという話はあるね。

そこが引っかかってる大きな点の一つ。まともに物理をやってる
人なら、こんな混同はしないと思うんだが。

>もし結晶を構成する陽イオンの自由度も全て陽に記述するなら、
>真に曲がった空間じゃないんだから適当な変換で大域的ミンコフスキー時空に写せるはずだけど、
>陽イオンの運動の詳細を捨象して（一部の）電子の運動しか記述しない形にしてしまったらどうなるか。
>おそらく変換しても静止した結晶内の電子の運動とは一致しないんじゃないかね。

加速運動の場合は局所座標のパッチを大局的には広げられないので
大局的にミンコフスキーにはならんと思う。

もうひとつ気になるのは、磁場ができるって主張だけど、磁場は
ローレンツ不変な量じゃないので、どの座標でみるかで変わって
くるはずなんだが、この著者たちはそれもわかってるんだろうか。

磁場ができるって主張しているところってどこのこと？
（厭味じゃなくて単純疑問）

spin current（磁気の流れ：この訳はどうかと思うが）が
生じると書かれているが、これは（多数の）電子の移動が
スピンに依存して異なっている状態のことだよね

>53　はプレプリントだが Phys. Rev. Lett. に本掲載来てる
Effects of Mechanical Rotation on Spin Currents
　Mamoru Matsuo, Jun’ichi Ieda, Eiji Saitoh, and Sadamichi Maekawa
　ttp://prl.aps.org/abstract/PRL/v106/i7/e076601

これがそんなに気に入らないんだったら PRLのCOMMENTS に投稿すりゃいい。
妥当なツッコミだと判定されれば掲載されるわな

>>98
気に入らないって人は、時間の無駄だから読まないんだってよｗ
読んでないけどおかしい　ｷﾘｯ

だってさｗ

>>98,99
ダウンロードしてざっと斜め読みしてみた。
どこにも一般相対論なんて使ってないね。

一様回転する座標系でディラック方程式を書いて、
（光速に比べて）遅い速度の近似を仮定した展開か
らシュレーディンガー方程式を導いている。ここで
ハミルトニアンには非慣性系を取っている都合上い
ろいろと項が出てくるんだが、このうち剛体の回転
とスピンの相互作用の部分が今回の記事にでてくる
お話のようだ。

原子力開発機構のウェブページにもご大層に書いてある
「一般相対性理論を取り入れた」
はどこのことなのだろう。>>98,99に教えを請いたい。

インパクトの瞬間、爪弾は回転する

>>45,101
回転して戻ろうぜ

【SBR】ジョジョの奇妙な冒険 Part249(519)★　【荒木飛呂彦】
http://yuzuru.2ch.net/test/read.cgi/comic/1296632680/

>100
それも相手が違う。
広報の作文が気に入らないんだったら直接コンタクトすればどうだ
そして結果を2ch報告する、2chで神になるパターンの一つだろう

>>103
気に入る、気に入らないの問題じゃなくて、間違ってんだけど

まあ別にこの程度のしょぼい「神」になるつもりもないし、
自分は納得したからあとはどうでもいいよ

はいはい保険保険

>>105
つまんないこと書いてないで、論文についてのお前の所見を書いてみろ

まずは、ベニア板で舟艇をつくるんだ。
話はそこからだ。

チュミミーン

新手の訪問販売商材のネタが

一般相対性理論という言葉を使うのを誤りだとするような態度で臨むと

例えば”物質中の光の速度”みたいな
定着している言い回しも誤りになるんじゃないのかな
他にもいくつかあるんじゃない？

切れないドリルっ刃で無理に鋳物に穴開けしようとして刃先が焼けるほど無理させると
刃先に磁石に吸い寄せられたように鉄粉が付いてるあれの原理か

>>111
アレ…なのか？
ハンドドリルでもよくあるけど

【宇宙】NASAの火星探査車、地表から放射性ヨウ素131を初めて検出　福島から来たと断定
http://hato.2ch.net/test/read.cgi/galileo/1296311182/