佐藤雄贵 理学研究科 博士課程学生、笠原成 同助教、笠原裕一 同准教授、松田祐司 同教授、芝内孝禎 东京大学 教授、伊贺文俊 茨城大学 教授らの研究グループは、米国ミシガン大学、米国ロスアラモス国立研究所と共同で、ある种の絶縁体の内部を动き回る未知の中性粒子を発见しました。
物质は电気が流れるか流れないかで金属と絶縁体の二种类に分类され、金属は热を伝えやすく絶縁体は热を伝えにくいという性质をもちます。これは金属中で电気を伝える伝导电子が热の运び手になっているからです。
本研究では、イッテルビウム12ホウ化物（驰产叠 12 ）という絶縁体を絶対零度近傍まで冷却し、この物质の热的な性质を详细に调べました。その结果、驰产叠 12 は电気的には絶縁体で电気は伝えないにも関わらず、热の伝导が金属と同じ振る舞いをすることを発见しました。本结果は、この物质中に电荷をもたずに热のみを伝える谜の中性粒子が存在していることを示唆しています。
今后、この中性粒子の性质や起源を明らかにすることで、物性物理学における新しい展开が期待されます。
本研究成果は、2019年7月2日に、国際学術誌「Nature Physics」のオンライン版に掲載されました。
図：驰产叠 12 における电気伝导および热伝导の概念図。电気を伝えない絶縁体であるにも関わらず金属と同様に热を运ぶ。水色の点は热のみを伝える电気的に中性な未知の粒子。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Y. Sato, Z. Xiang, Y. Kasahara, T. Taniguchi, S. Kasahara, L. Chen, T. Asaba, C. Tinsman, H. Murayama, O. Tanaka, Y. Mizukami, T. Shibauchi, F. Iga, J. Singleton, Lu Li & Y. Matsuda (2019). Unconventional thermal metallic state of charge-neutral fermions in an insulator. Nature Physics, 15(9), 954-959.
