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[写真]理研、質量のないディラク電子の空間分布を測定（3）

2014年9月16日 22:33

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電子分布に現れるリングを形成する帯をポテンシャルの等高線と垂直な方向に横に切ると、通常の電子では電子密度が高い部分が多数のピークを（このエネルギーでは3つ）持つのに対し、ディラック電子ではどんな場合でもピークの数は高々2つであることが、実験と理論計算の両面から分かった（理化学研究所の発表資料より）

電子分布に現れるリングを形成する帯をポテンシャルの等高線と垂直な方向に横に切ると、通常の電子では電子密度が高い部分が多数のピークを（このエネルギーでは3つ）持つのに対し、ディラック電子ではどんな場合でもピークの数は高々2つであることが、実験と理論計算の両面から分かった（理化学研究所の発表資料より）

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  • 通常の電子とトポロジカル絶縁体表面のディラック電子の違いを示す図。通常の質量を持つ電子の場合、その運動方向とスピンの間に相関は無いが、トポロジカル絶縁体表面のディラック電子の場合、スピンの向きは常に運動方向と垂直で表面と平行である。これにより、電子の運動を制御することで磁気的性質の制御が可能になる（理化学研究所の発表資料より）
  • 今回の研究では、ディラック電子の空間分布が、ポテンシャルの底からわき出してエネルギーの上昇ととも同心円状のリングになって広がるように変化する様子を実験で観測した。また、この振る舞いを理論解析で再現することに成功した（理化学研究所の発表資料より）
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