元スレ【物理】グラフェン中で電子が「光速の壁」を超え、光の衝撃波（チェレンコフ放射）が発生…ＭＩＴが解明

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1 :

MIT、チェレンコフ放射によるグラフェンの電気-光変換現象を解明

マサチューセッツ工科大学（MIT）らの研究チームは、グラフェン内部で電気を光に変換する新原理を解明した。チェレンコフ放射（荷電粒子の速度が媒質中の光速を超えるときに光が出る現象）を利用する。2016年6月13日付けの Nature Communications に論文が掲載されている。

チェレンコフ放射は、物質中を進む荷電粒子の速度がその物質中での光速を超えるときに光の衝撃波が生じる現象である。その仕組みは航空機が「音速の壁」を超えたときに生じる衝撃波（ソニックブーム）に類似している。天文学上の超高速の宇宙粒子や、高エネルギー加速器内などで見られる現象であり、通常の地上の技術でチェレンコフ放射が起きることはないと考えられてきた。

しかし、研究チームは今回、グラフェンの内部でチェレンコフ放射による発光が実際に起こりうることを理論的に明らかにした。

グラフェンに光を照射したとき、表面プラズモン効果により、真空中での光速度の数百分の1まで光が減速されることがある。また、グラフェン中では、電子が質量を持たない粒子（ディラックフェルミオン）として振舞うため、106m/s程度（フェルミ速度）という超高速で動けるようになる。このフェルミ速度が、グラフェン中で減速された光の速度とほぼ一致するため、電子が光速を超えることでチェレンコフ放射が発生するという。

図は、グラフェン中でのチェレンコフ放射の概念を表したもの。グラフェン上を電子（明るい色の矢印）が超高速で動くとき、衝撃波が発生し、プラズモン（赤い矢印）が2方向に射出される。

この現象を利用することで、ナノスケールのデバイスにおいて電気信号を効率よく光に変換できると考えられるため、光コンピュータ用チップにも応用できる可能性がある。今回の研究は理論的な段階であり、研究チームでは今後、このコンセプトを実デバイスを使って実証していくとしている。

グラフェン中でのチェレンコフ放射の概念図（出所：MIT）

/nox/remoteimages/31/97/f079704bc85f28b0d627da801b3e.jpeg

http://sustainablejapan.net/?p=6442

2 :

ほほう…遂にやったか…
なるほど…

さっぱりわからん

3 :

チェレンコフと聞くと「放射能が危ない！」と
わめく放射脳

4 :

何に使えそうか書かないと次の予算が出ない、どの業界も大変

5 :

やっぱりかそうだと思ってた

6 :

どうせ、北京大学かソウル大学あたりのなんちゃって大発見だろ。

MIT……？　ファぁぁッ！

7 :

いまだにLEDがなんで光るのか知らない俺にはサッパリだ

8 :

知ってた

9 :

チェレンコフ放射はありまぁす！

10 :

>>4
嘘つきというか妄想家でないと無理ｗ

11 :

魔界の扉が開くからやめとけ

12 :

色はやっぱり青なのかどうか

13 :

つくばでもバケツでウランを混ぜ混ぜしてチェレンコフ光出してたよなぁ

14 :

そんで上手くやれば過去に行けるってやつか？

15 :

お前、どこ中よ？　↓

16 :

チェレンコフ光を聞く度に思うんだけど
光を超えるって事は、見えるより先に結果が変わってしまうんじゃないんだろうか？

17 :

媒質の中で光速を超えられるなら
真空中だって何らかの方法で光速を超えられるんじゃないのか？

18 :

量子ドットに変わる色変換装置だな

19 :

像の足なのか

20 :

宇宙の端から端まで一瞬で行けるぞ

21 :

チェレンコフ放射って原子炉の臨界に発生するが、これも放射線じゃないのか？
なんか怖いな。

22 :

よく見かけるよ

24 :

光速を超えるものがあったのか

考え直さなあかん

25 :

東海村の事故は悲惨すぎる。

26 :

やっぱりゴジラの熱戦はチェレンコフ光の青じゃないとね

27 :

ほー
珍しい理解できた

28 :

なるほど

人類は滅亡する

29 :

まだ理論段階だろ　

30 :

グラフェン中でチェレンコフ光が出るなら
グラフェン大やグラフェン特盛りならもっと凄いのが出るんじゃない？

31 :

>>20
>>24
　↑
こういう>>1を読まずにスレタイだけ書き込む奴、いると思った

32 = 31 :

いや、スレタイだけ読んでも>>20 >>24という意見は出てこないか
何見たんだこいつら

33 :

これ以上実験を続けるとビックバーンが発生するぞ！

34 :

>>1
光速を超えるわけないやん

35 :

チェレンコフゼリー作って食うか

36 :

オーロラじゃね？
水素か酸素の原子が励起したとき、青く発光する光じゃね

37 :

>>1
>物質中を進む荷電粒子の速度がその物質中での光速を超えるとき

粒子が高速を超える？？
有り得るのか、そんなこと

38 :

真空中での光速度の数百分の1まで光が減速されることがある。
減速された光の速度とほぼ一致するため、電子が光速を超える
↓
"「光速の壁」を超え"ってタイトルおかしくね？

39 :

その物質中での光速であって真空中の光速を超えたわけじゃない

40 :

なあに、わしが育てた

41 :

高速を超えたら時間が逆戻りするので
美容に効果がありそうだな

42 :

グラフェン中ってモスクワにある中学校の名前か？

43 :

じゃあ、ドラゴンボールの戦闘シーンはチェレンコフ光なのか。

44 :

表面のポケモンがピカッ！って光るまでは理解した

45 :

デロリアンに搭載すればいいんじゃね？

46 :

光の衝撃波でエクスカリバー!できるの？

48 :

光と電子で衝撃波作ったど
で？
てニュースです。

49 :

チェレンコフ放射がグラフェンで発生する可能性あるならシリコンどうなんだろ。
結局加工のしやすさが重要だしな。

50 :

それ光速以上ってゆってええんか

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