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2012年01月28日

金、実は磁性体だった。

年末、価格が下がっていた金。

年が明け、少し復活してきたようで、
金に投資している相方も、ほっと一息といったところ。

これでますます金の需要が高まるのではないかというニュースが、
1月25日の米科学雑誌「Physical Review Letters」オンライン版に掲載。

錆びにくく酸などにも侵されにくく、そして軟らかい為加工が容易で、
電気をよく通し、工業的にも多彩な応用が展開されている『金』。

金をナノサイズの粒子にすると、強い磁性を持つことが最近の研究で明らかになり、
学術的にも更なる応用が期待されているよう。

なぜ磁石の性質を持たない金が、ナノサイズになると磁石になるのかこれまで未解決でしたが、
今回の研究によってその謎が解き明かされたとのことで。

単体の金は代表的な「反磁性体」として知られており、
自身では磁石となるような強い磁性は持たないと考えられてきましたが、
本質的には外から加えた磁場と同じ方向に磁化すること、
その磁化の大きさは磁場に対し、完全に比例して変化することがわかったそう。

摂氏20℃から-271℃まで試料の温度を変化させても、
その磁化の大きさは変化しないという結果から、
「パウリ常磁性」という金属に特有の磁性を示すことが判明。

ナノ粒子の金が強い磁性を持つ理由は、
金という物質そのものに存在する、隠れた磁気的性質にあったとのことで。

今回の実験は、仕分けされそうになっていた、大型放射光施設「SPring-8」で行われ、
放射光X線を物質に照射してそのX線吸収量(吸収スペクトル)を測定。

今まで、放射光以外の従来の測定法では、
すべての種類の磁気信号を区別せずに測定してしまうため、
金の磁気的応答の内で最も大きな反磁性信号しか検出できませんでしたが、
「SPring-8」では、電子スピンの関与する磁気的状態にだけ感度があり、
反磁性の状態は検出されないことと、放射光を使った高感度XMCD測定により、
反磁性信号に邪魔されることなく、より微弱な常磁性信号も確認できるようになり、
より詳細な測定ができたとのこと。

※電子スピンとは:電子運動のこと。磁性を持たない物質では、
電子スピン=ミクロ磁石の向きがそろっていないため、(あちこち向いている為)
磁石の性質は平均化されてゼロとなり、表に表れない。
磁性体では、一定の数の電子スピンが同じ方向にそろっているため、
電子の持つ磁石の性質がマクロな大きさにまで現れる。


今回発見された電子の軌道運動という、金自体が持つ性質を考慮に入れることで、
ナノ粒子の磁性解明の大きな手がかりが得られる可能性があり、
将来的には、これらのナノ粒子を記録単位とした超高密度磁気記録への応用も期待できそうで。

金だけではなく、プラチナなども同じように磁性が見つかれば、
さらに耐久性も期待できます。

ちなみに、教科書にも載っている金の反磁性体。
今回の結果によって一体どうなることやら。

読み返していると、タイトルが当てはまらないような気もしてきます。
ざっくり言うと、『反磁性成分の方が遥かに大きい為、
トータルでは反磁性体として見えるが、常磁性成分も有った。』というところでしょうか。

ちなみに、十数年前、東北大の金研が金属学会へ発表していた内容とほぼ同一ですが、
今回は実証されたため、PRLへの掲載と至ったよう。

予想は出来ても、実証されなければ。。ということですね。




昨夜、また新たに友人が来沖。

一緒に外出しましたが、帰宅時豪雨が。

靴に水が染みるほどの豪雨で、傘もあまり役に立たず。

急いでタクシーに乗りましたが、全員びしょ濡れ。

あんな大雨は、本当に久しぶりでした。


今日の断食予定は、おそらく中止となりそうで。

急遽来た友人と、日中から出かける予定になりました。

が、昨日深酒をしていた相方は、まだ夢の中。

おそらく朝方まで飲んでいたようなので、起きられるのかが疑問です。

無理に起こすと、良いことがあまりないので、
起こすべきかどうか、かなり悩んでいるところです。
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Posted by 朝日ハイツ at 08:36│Comments(0)
 
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