【驚異】室温超伝導はできるのか？【革命】

[0001 NG NG]

酸化物高温超伝導発見から随分時間が経ちました。
ここらで、みんな夢を語ってみそ

[0002 名も無きマテリアルさん NG NG]

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[0003 名も無きマテリアルさん NG NG]

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┃磯野、野球しようぜ！　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ┃
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[0004 あるケミストさん NG NG]

今も超伝導ってはやってるの？
あれって一時のブームだったんだねえ。
ウーパールーパというか、エリマキトカゲ並みのすたれかたか

[0005 NG NG]

>>4
MgB2の発見で再燃したね。だけどBCSで説明できる範囲だって。
ただ実用面では、応用の可能性大。
ク−パ対が室温で壊れなければOK。そんな物質があるか
多いに興味ある。　　　

[0006 MRI NG NG]

室温超伝導できたら、医用MRIもコンパクトになるのに・・・

[0007 フォン・ブラウン NG NG]

超伝導って理論がおかしくないかい？
ＢＣＳ理論？
クーパー対？
フェルミ準位？
ボーズ粒子？
なんか、宇宙はエーテルで充満しているとかいう、昔の馬鹿な話を思い出すよ。

まじめな話、誰か答えてほしい。
この順番で。
１、物質中を電流はどうやって流れるのか
２、電気抵抗はなぜ生まれるのか
３、では電気抵抗のない電流を流すにはどうすればいいのか

記号や式は無しで、できるだけ専門用語を使わず一般人でもわかりやすい書き方で誰かお願いします。

[0008 名も無きマテリアルさん NG NG]

３、では電気抵抗のない電流を流すにはどうすればいいのか

質問の意味がわかりませんが？
っていうか、ＢＣＳ理論って言葉しか知らないだろ？藁

[0009 フォン・ブラウン NG NG]

まあね
でも、ある程度の仕組みもわからないとちゃんとした答えもでないしね。
疑問を少しずつでも埋めていきたいものです。

質問の意味はわかると思うよ
普通の知能を持ってる人ならね。
多少言葉がおかしくても。

なんにせよ、この興味をわきたてる命題に関して少しでも知りたいとは思います。
だれか教えてください。

[0010 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>9
学部からやりなおせ。以上

[0011 名も無きマテリアルさん NG NG]

ヒント：Phys. Rev. 108, p.1175

[0012 名も無きマテリアルさん NG NG]

超電導と超伝導とどうちがうんだ？

[0013 フォン・ブラウン NG NG]

>11

おれに英語の論文を読めって？
確かにそれも重要だけど、俺は既存の理論なんか求めてはいない。
言われた事をそのまま信じている意見じゃないほうがおもしろいと思ってます。
論文を読もうとするくらいなら、こんなところに書き込んだりしないって。

[0014 フォン・ブラウン NG NG]

>12

その二つは同じですよ。

[0015 じん NG NG]

>>7
中学までの知識しかないから当たってるかどうかはわからんが・・・

1）原子にぶつかりながら移動してる
　 パウリの排他側により複数の電子が同じエネルギー準位をもてない。
2）1）と同じ。ぶつかったときに運動エネルギーと熱エネルギーの変換が行われる。
　 熱エネルギーはエントロピーが増大していくという性質があるため、
　 熱エネルギーは放出されてしまう。
　 その分運動エネルギーが減る。
3）という事で、原子を取っ払いましょう（笑）
後は専門家に任せた。

[0016 フォン・ブラウン NG NG]

>15

ありがとう。
たしかにそのような理論が主流のようです。
しかし電子が原子核にぶつかるというのは少しおかしい気がしませんか？
どこがどうというのじゃなくて、感覚的に。

さらに質問ですが、それでは電圧が高い物質から電子が放出されることになると思うのですが、何がきっかけとなってそのような事になるのでしょうか？
静電気はご存知だと思いますが、あれはようするに電子が物質中に過密な状態になっている事ですが、電子が伝わるのではなく飛んでいくという事であれば、そのような状態は起こらないはずです。
金属中に特に電子が流れやすいということにはならないはずです。
特に金などは原子核も大きいですし、その電気抵抗が少ないこととは矛盾するはずです。
そうでなくても、電気抵抗の大きさは原子番号順とは関係なく、どちらかというと縦の要素との関係のほうが大きいようです。

純粋な電気抵抗は温度にも依存します。
電子が原子核にぶつかって抵抗となる理論では、この事を説明することもできないような気がします。

[0017 名も無きマテリアルさん NG NG]

＞しかし電子が原子核にぶつかるというのは少しおかしい気がしませんか？

ぶつからない。以上

[0018 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>13
>俺は既存の理論なんか求めてはいない。

ネタ書けってこと？

[0019 名も無きマテリアルさん NG NG]

キチガイが乱入の予感。mitsuto氏と語って来い

[0020 元超伝導研究者 NG NG]

常温超伝導は可能です。


4Kくらいを常温だと思ってください。

　以上

[0021 名も無きマテリアルさん NG NG]

宇宙全体としては、平均温度はもっと低い

[0022 じん NG NG]

>>16
原子核じゃなくて、原子、な。
電子雲も含んでるんだよ。
だからパウリが出てくるわけで。

温度に依存するのは、
1)格子振動
2)熱励起された電子
の影響だと思う。
1)の効果で抵抗が増え、2)の効果で抵抗が減る。

まあ、素人のたわごとなので、軽く流してやってちょ。

[0023 フォン・ブラウン NG NG]

>17

以上、の前に理由とか本当はこうだとか書いてほしかったなー

>18

オカルトでもいいけどね。
ま、実際見えないわけだし想像とか空想とかでもいいけど、そういうのっておもろくない？

>22

たしかに温度で格子振動ははげしくなる。
でも、格子振動の動きと電子の移動速度は比較にならんのです。
つまり電子の動きから見れば、格子振動なんて止まってるも同然です。
だから、数が一緒なら格子の影響は常に一定と考えてもいいはずです。

一つ質問ですが、電圧の高い物質Ａから伝導体Ｂを通り抜けて物質Ｃに電子が移動するとき、ＡからＣに移動した電子はまったく同一のものとお考えですか？
ただ通り抜けたとお考えですか？
それとも水がホースを伝って流れるように、Ａの電子がＢに存在する電子を押し出して、ＣにＢの電子が入り込むとお考えですか？

素人のたわごとを私は聞きたかったので、ありがとうございます。

[0024 じん NG NG]

>>23
ん〜、後者だな。
光速に近い速度で移動するといわれてるのは、
電子じゃなくて電界の事だし。

確か、電子の移動度って、凄い低かったような。
格子振動も無視できないとか、
固体物性工学の教科書に書いてなかったっけ課。

もう5年以上前にちょこっと読んだ事があるだけだから、
よく覚えてないや。

確か、超電導状態って、パウリが効かなくなる状態だよね。
複数の電子がひとつのエネルギー準位に存在できる（ようにみなせる）
という話だったような。
その理由がクーパー対が出来るからとか、そんな感じだったとおもう。
あ〜、現役の人の意見も聞きたい。
誰か平易な言葉で教えて果菜。

[0025 フォン・ブラウン NG NG]

>24

おれも後者な気がします。
とすると、格子にぶつかるという概念は必要ないと思いませんか？
電子は、原子核にとらわれています。
あとから飛び込んできた電子であっても同じです。
そして原子核で余ってしまった電子は、近所の原子核にうつろうとします。
これで電流の概念は説明できますが、ある意味原子核にぶつかっているという表現は正しいのかもしれませんね。
実際、原子核がない（真空）はもっとも電流を流しやすいことはなく、むしろ逆ですしね。
しかし、これだとすべての電子が原子核にぶつかる事にもなるんですが。
となると、電気抵抗というものは、どういった概念になるのでしょうか？

電子の動きってそんなに遅かったっけ？
動き自体は早いと思いますが、電流として考えるとたしかにそんなに早くはないのかも

そう。
クーパー対ができることによって、反対のエネルギーをもつ電子同士がむすびついて本来同一のエネルギーを持つことができない電子達が同一のエネルギーを持つ事ができると仮定できるわけです。
既存の理論ではね。
たしかにこれで式の上では超伝導状態を説明できます。
強引にある特定の数値を消すことによってね。
超伝導は既存の電気抵抗の概念の直線状にはない別の機構とされてますが、それにしても無理がありすぎると思いませんか？
あ〜、おれも現役の人の意見も聞きたい。
誰か平易な言葉で教えて果菜。

[0026 名も無きマテリアルさん NG NG]

>24
>電子の移動度
材料によって1くらいから10^8(cm^2/Vs)まで変わるぞ。

>25
>格子にぶつかるという概念
格子にぶつかるのではなく、量子化された格子振動＝フォノンと散乱する。

>電子は、原子核にとらわれています。
結晶中の伝導電子はほとんど自由電子と同じで、一つ一つの原子
（Valence電子を含む）は素通り（っていうと言い過ぎかもしれんが）して、
規則正しく並んでない奴がいると（格子振動ね）それと相互作用して散乱する。
また、抵抗を作り出す原理としては他にもさまざまな散乱機構があります。
不純物散乱とか、欠陥･界面における散乱とか。

>実際、原子核がない（真空）はもっとも電流を流しやすいことはなく、むしろ逆ですしね。
これは、電子を真空中に放出させるのが難しいといいたいのでしょうが、
いったん真空に出してしまえば、散乱しないので抵抗ゼロです。
固体中の電子を真空中に引っ張り出すのには大きい電圧が必要なだけです。

>反対のエネルギーをもつ電子同士がむすびついて
反対の波数（kベクトル）です。

>式の上では超伝導状態を説明
実験結果も説明できます。まあ、まだ高温超伝導のほうは
よく分かってない事もあるけどね。
25さんは中学もしくは高校生ですか？
超伝導に興味があるならぜひ大学に入っても
こういう素朴な疑問を忘れずに勉強してみてください。
あと、専門の人のコメントが欲しいんだったら、
もうちょっと謙虚な態度で聞いたほうがいいですよ。

[0027 じん NG NG]

>>26
わかりやすい解説ありがとうございます。
私の脳味噌だとKあたりから辛くなってきますのう。

常温超電導が実現されると、
エネルギー問題が軽減されて、人間の運命ももうちょっとだけ伸びる。
みんな頑張って果菜。

[0028 ユカリ NG NG]

プランテック製の「 RX-2000�V 」を改造済み
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[0029 17 NG NG]

>>23
後者。以上

＞だから、数が一緒なら格子の影響は常に一定と考えてもいいはずです。

よくない。以上

[0030 名も無きマテリアルさん NG NG]

1.電子はフェルミ粒子であり、奇数個集まればフェルミ統計に、偶数個集まればボーズ統計に従う。
2.ボーズ統計によれば、ある温度（転移温度）以下でボーズ凝縮を起こし、超流動が起こる。超伝導は電子がこのような一種の超流動状態になった状態。
3.クーパー対形成のための引力は格子振動（フォノン）により誘起される。

[0031 名も無きマテリアルさん NG NG]

先生、質問があります。
超伝導って、量子力学を勉強していないと理解できないものなのでしょうか？

[0032 じん NG NG]

>>30
そうそう。フォノンなんだよな〜。

ボーズ統計に従うという事は、
ひとつのエネルギー準位に、複数の電子が存在できる状態になる、
で、いいんでしたっけ。
だから、電子が励起されなくても、移動できるようになってしまう、
とか。

>>31
私くらいの理解なら・・・(^^;;

[0033 フォン・ブラウン NG NG]

そう、フォノンなんですよね・・・・

>26さん
詳しく書いていただいてありがとうございます。
電気抵抗は結局、伝導電子の散乱で起こるというのが今の主流な考え方ですか？
たしかに、超伝導などは結晶が規則正しく並んでいないと起こらないみたいですが。

電流の流れ方は後者が正しいみたいかな。
電気抵抗は電子の散乱により起こる。
とすると電子が散乱しなければ、超伝導になる。
クーパー対を形成すれば、散乱を無視できる？
クーパー対を形成するためには・・・・・

いまいち、結論にたどり着けないです。

なぜ、金や強磁性体の鉄は単体で超伝導にならなくて、ニオブや鉛なんかは超伝導になれるのでしょうか？

クーパー対の形成に格子振動が関係あるとすれば、たしかに温度に依存しそうです。
しかし、それでもやはりクーパー対なんて信じられないですね・・・
目で見えれば信じるんですけど。

金属中の原子は自由電子を共有することによって結合している。
自由電子は完全に自由ではないが、比較的原子に囚われてないので動きやすい。
だから金属は電流が流がれやすい。
では、自由電子が完全に自由になれば超伝導になる。
超伝導の説明はこんなのでもいいような気がするのですが・・・・

[0034 17 NG NG]

>>33
単純に電子二つを近づけてクーパー対を作るのは不可能。
格子振動によって正電荷の密度が高い場所ができれば電子二つを近づけて対にすることが可能。以上

[0035 名も無きマテリアルさん NG NG]

クーパー対の電子は、どの程度離れているの？

a. 電子１個
b. 電子２個クーパー対
c. 電子３個対
d. 電子４個対

この中で、なぜ b を選ぶのか分からん。
ボーズになって凝縮した方がエネルギーが低いの？
フェルミのままの方がエネルギーが低いような気がするが、、、

[0036 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>33
> では、自由電子が完全に自由になれば超伝導になる。
> 超伝導の説明はこんなのでもいいような気がするのですが・・・・

小学生＆文系相手の説明だったら、それでもいいと思う。

[0037 名も無きマテリアルさん NG NG]

さあ、みんなで
コヒーレント長ζ
を考えよう

[0038 名も無きマテリアルさん NG NG]

http://longshotparty.com/

ご意見聞かせて頂きました。
はっきり言わせて頂きます。
もう、どうしようもないですね。
貴方という人間がよく分かりました。
正直、例えようのない怒りで心がいっぱいです。
私の母国を馬鹿にされたことで怒っているのではありません。
貴方のそのいいかげんさに怒っているのです。
もうあきれて何も言えません。
私自身、ロングショットパーティのファンでしたが、
今日限りでやめさせて頂きます。
CDも捨てます。

ファンを酔わせてレイプしたらしい･･･
中国に対し、暴言を吐きまくっているらしい・・・

今、最も最悪なバンド。のホムペ。

[0039 17 NG NG]

>>37
がんがれ。以上

[0040 フォン・ブラウン NG NG]

>37
それはもっと先の問題としたいものです。
むずかしいし・・・・

みなさんも、何か超伝導の機構に関する新しいアイデアを出しませんか？
既存の理論では、答えに近いところまで行ってるようで、実は答えになりきれてないものです。
詰め将棋を例にだすと、あと１手あれば解けるけど、どうやってもその１手が省略できないという手順は、実は答えからめちゃくちゃ遠くて最初の１手目から間違っているという事がめずらしくありません。
ですから、既存の理論は忘れて、新鮮なアイデアをだしてみましょう。
空想は知識よりも大切だと言った科学者がいますし。
どちらかというと馬鹿にされるものでいいですし。

一例ですが・・・・
金属中に自由電子が存在します。
自由電子は比較的、原子核からの影響が少ない電子で、なおかつその原子核は一瞬でも電子を余分に入れる事ができるとします。
そのような原子核に電子過多の状態の原子から電子が移ってきました。
今度はその原子が電子過多になります。
電子過多になった原子は電子を隣の電子に送ります。

もしこのように電流が流れるとしたら、少しでも安定だった原子核に囚われてる状態の電子から離れなければなりません。
これは十分にエネルギーロス（電気抵抗）となるものだと思います。
電流がこのように流れても不思議ではないはずです。
ただ単純にこれを電気抵抗と考えて、それを排するという考え方で超伝導を説明できませんか？
電子が正反対の波数の電子と結合して二つの電子が相互作用すれば電気抵抗のメカニズムを避けられるというのは、いくら答えに近くても無理があると思います。正直。

みなさんも、何か変なアイデアを出してくれる事を期待しておりまする。

[0041 名も無きマテリアルさん NG NG]

ボーズ凝縮を使わない限り、抵抗が０になる理論なんてできないと思う。
エントロピーはどうしても増えてしまうものだし。

弱い力と強い力が関与しているような気がするが、、、

[0042 名も無きマテリアルさん NG NG]

電子が桂馬飛びというか、チェスのポーンみたいに、飛び飛びに移動するのだよ。

[0043 名も無きマテリアルさん NG NG]

陽子や中性子が中間子をやりとりして核力が発生する場合にも
起こっている。もっと重要な例としてはクーロン力がある。
クーロン力は電荷をもつ電子などがフォトンをやりとりして
生じるといわれている。このように仲間が多くなると、フォノンを
媒介とした電子間引力の存在も、特異な現象ではないと思えるのでは
ないだろうか。

by　岸野

[0044 名も無きマテリアルさん NG NG]

pippardのコヒーレンス長

ζ0=0.18υF/κBTc〜10^-6[m]

[0045 名も無きマテリアルさん NG NG]

非条理な投稿差し戻しをする
Physcal　Review　Lettersに対して

投稿ボイコット断行すべし

[0046 名も無きマテリアルさん NG NG]

電子がコヒーレントなんだよ

[0047 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>46
レーザー発振器みたいってこと？

[0048 bloom NG NG]

http://homepage.mac.com/bloombloom/

[0049 じん NG NG]

ふむ。やっとりますね。
>>40
>少しでも安定だった原子核に囚われてる状態の電子から離れなければなりません。
>これは十分にエネルギーロス（電気抵抗）となるものだと思います。
それは電気抵抗じゃなくて「励起」っていうんだよ。

[0050 フォン・ブラウン NG NG]

>49

無抵抗とは、エネルギーをまったく必要とせずに運動を持続できる、とも言いかえられると思います。
勃起するにはなんらかのエネルギーが必要です。
電気抵抗がないというのは、勃起するエネルギーが必要ないとも言える気がします。
つまり原子核に囚われる事がない。
もちろん真空状態でもない。
となると・・・・・・

最外殻の電子は原子の結合を生むために必要です。
もし、これまで自由電子として金属結合に必要とされていた電子が、その役目を失えば？
これも一つの仮定にならないでしょうか？
例えば、無茶な話ですが、金属は最外殻だけじゃなくその内側も電子が飽和していません。
これまで金属結合をして電荷を調節していた原子が、最外殻を無視して内側の電子同士で共有結合をして電荷を帳尻合わせたとします。
すると最外殻の電子はその役目を完全に失います。
いわば、完全に自由な電子になる。
こんな考え方があっては駄目でしょうか？

考えてみたら、金、銀、銅などは、外から２番目の殻は飽和しています。
これでは上のような結合はできない。
だから超伝導になれない。
これだけみれば、説明できないこともない気がします。
無茶な話だとはわかってますが。

[0051 じん NG NG]

>>50
勃起はあかんでしょ。励起。

hνもらって励起するんだよ。
絶対零度じゃない限り、hνなんてどっからでも貰える。

金属は温度が上がると抵抗が増えるっしょ。
電子はいっぱい励起されてるのに。

金属の場合、電気抵抗と電子が励起するために必要なエネルギーというのは、
あんまり関係ない。むしろ、原子の振動による電子の移動しにくさが支配的になる。

まあ、一度固体物性工学の本でも読んでみなされ。
詳しく書いてあるぞ。

[0052 17 NG NG]

>>50
お前とは方向性が違いすぎる。以上

[0053 名も無きマテリアルさん NG NG]

フォン・ブラウンと名乗っている人へ
新しいアイデアを出そうという意欲は認めるが、
あまりにもレベルが低すぎです。

もうちょっと基礎を勉強してから出直して下さい。

[0054 フォン・ブラウン NG NG]

うーむ、予想した通りの展開ではありますが。
大事なのは自分で考える事です。
例えそのほとんどが間違っていたとしても、１００のうち１でも当たっていれば大したものです。
田中耕一さんみたいな人もそんなところから生まれるのでしょう。

知識をひけらかす事は簡単な事です。
おれが望んでいたのは既存の理論に逆らってもらう事ですが、そりゃもう勇気がいる事です。
俺みたいにアホにされるのがオチだし。
そういったアホな人が集まってくれたら、そりゃあ楽しいだろうと期待しておりました。
アインシュタインもそういう友人が多くいたのが、あれだけの成功の要因の一つだったと思っています。

おれの横には一つの論文がありました。
PHYSICAL REVIEW VOLUME 108,NUMBER 5 DECEMBER 1, 1957
Theory of Superconductivity
J.BARDEEN,L.N.COOPER,J.R.SCHRIEFER

A theory of superconductivity is presented,based on the fact that the interaction between electrons resulting from virtual exchange of phonons is attractive when.....から始まる約３０ページにもわたるすごい論文ですが。
こいつを理解するのはものすごく大変ですが、理解したところでそれだけでは何も生み出しません。

とりあえず本当の答えは誰にもわからない事ですし、教科書に書いてある事は現時点での正論です。
昔は地球が宇宙の中心だった。
ガリレオはそうとうに馬鹿にされた事でしょう。
「地球が自転をしていたら、地球上のあらゆるものが、振り落とされてしまうはずだ」なんて人々は反論したものです。

ま、おれがガリレオに及ぶとは言いませんが、誰かそういう人が来て欲しかったなあ。
超伝導はまだまだ夢があるし。

>>51
勃起はまずいですな（笑）

[0055 名も無きマテリアルさん NG NG]

ここで俺に聞いてくれ

http://book.2ch.net/test/read.cgi/zassi/1036797442/l50

[0056 名も無きマテリアルさん NG NG]

http://alink3.uic.to/user/ranran2.html

[0057 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>54
>おれがガリレオに及ぶとは言いませんが
逆です。君が
>振り落とされてしまうはずだ」なんて人々
で、Bardeen,Cooper,Schrieferがガリレオ。
BCS理論は半世紀もの間、さまざまな実験の結果を説明してきました。
同位体効果、核スピンの緩和時間、トンネル抵抗、Josephson効果
Aharonov-Bohm効果での磁束の量、Andreev反射などなど
数え上げたらきりがありません。
あなたは、原子、電子の存在を信じているようですが、
なぜクーパーペアの存在は信じられないんですか？
電子や原子も直接目で見えるものではなく、いろんな実験の結果、
そう考えるのがもっとも自然だから、ということで、
みんなが存在を「信じている」わけです。
あなたは、「ニュートンの運動方程式は間違ってる」と
言う人がいたらどう思いますか？量子論にしろ、
相対論にしろ、ある極限をとったときにニュートンの方程式に
帰着しない理論であったならすぐに捨てられてしまったでしょう。
過去に成功を収めた理論というものは、それだけ尊重されるのです。
科学的な根拠のない「地球は平ら」という迷信を科学的な理論と
同列に並べるなんて、ちょっとひどくはありませんか？
あなたの発言からは、科学的思考が見て取れません。
新しいことをやろうという気概はよいのですが、
だからといって科学的にいろんな角度からテストされた理論を
「俺は納得しない」と身勝手に無視しても、誰にも相手にされません。

>こいつを理解するのはものすごく大変ですが
普通の大学の物理学科を卒業できるならば、
そんなに苦労せずに理解できるはずです。
そうでないならば、その前にもっと勉強することがあるということです。

[0058 名も無きマテリアルさん NG NG]

>>54
>大事なのは自分で考える事です。

それは否定していません。
言いたいのは「基礎は重要＆あなたには基礎が足りなすぎる」です。
あなたは「フェルミ粒子」と「ボーズ粒子」の説明ができますか？
たぶん、できないでしょう。

ちなみに今のあなたは
「１９９９年に空から宇宙の大魔王がやってくる」とか
「７は縁起の良い数字」と言っているのと同じレベルです。

[0059 17 NG NG]

＞ちなみに今のあなたは
＞「１９９９年に空から宇宙の大魔王がやってくる」とか
＞「７は縁起の良い数字」と言っているのと同じレベルです。

同意。以上

[0060 名も無きマテリアルさん NG NG]

みなさん、高温超伝導はどっちだと思いますか。

イ。既存の理論で説明できる。理論の組み合わせ方が分からないだけ。
ロ。まだ発見されていない新たな理論（解明されていない現象）が潜んでいる。

私はなんとなくイだと思います。