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アハラノフ=ボーム効果

索引 アハラノフ=ボーム効果

アハラノフ=ボーム効果(アハラノフ=ボームこうか、Aharonov–Bohm effect)は、電子のような電荷を持つ粒子が、空間の電磁場のない領域において電磁ポテンシャルの影響を受ける現象である。アハラノフ=ボーム効果の名は、1959年にその存在を指摘したヤキール・アハラノフとデヴィッド・ボームに因み、両名の頭文字を取ってAB効果(AB effect)と略記されることもある。また、ときにアハラノフの名はアハロノフとも綴られる。 アハラノフ=ボーム効果は、電荷を持つ粒子に対するハミルトニアンが電磁ポテンシャルを含むことと、シュレーディンガー方程式などの量子力学における基本方程式がゲージ変換に対して不変であることに関係している。ハミルトニアンが電磁ポテンシャルを含むことは古典論における解析力学からの結果であり、また量子力学においては、正準量子化の方法を経て量子力学が古典力学と対応するための要請である。ゲージ変換に対する不変性については、古典的な電磁気学におけるマクスウェル方程式がゲージ変換不変であることからの要請である。アハラノフ=ボーム効果はこれらの古典論からの要請を量子力学に適用した場合に現れる量子効果であると言える。.

17 関係: AB効果の一覧名古屋大学の人物一覧外村彰干渉計の型の一覧マクスウェルの方程式ヤキール・アハラノフデヴィッド・ボームゲージ理論科学的方法物理学に関する記事の一覧超伝導量子干渉計量子力学電磁ポテンシャル電磁気学電荷密度波日本の物理学者の一覧

AB

AB、Ab、ab.

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効果の一覧

効果の一覧(こうかのいちらん)は、固有名として使われる効果を示す。学問上の効果、社会一般で言われる効果を含む。効果の名称の後ろの注記は分野を示す。但し、特殊効果、視覚効果は除く。.

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名古屋大学の人物一覧

名古屋大学の人物一覧(なごやだいがくのじんぶついちらん)は、名古屋大学に関係する人物の一覧記事。.

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外村彰

外村 彰(とのむら あきら、1942年4月25日 - 2012年5月2日)は、日本の物理学者。元沖縄科学技術大学院大学教授、学習院大学理学博士、名古屋大学工学博士。日本学士院賞恩賜賞受賞。文化功労者。日本学士院会員。米国科学アカデミー外国人会員。日本学術会議議員。.

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干渉計の型の一覧

記載なし。

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マクスウェルの方程式

マクスウェルの方程式(マクスウェルのほうていしき、Maxwell's equations)は、電磁場のふるまいを記述する古典電磁気学の基礎方程式である。マイケル・ファラデーが幾何学的考察から見出した電磁力に関する法則が1864年にジェームズ・クラーク・マクスウェルによって数学的形式として整理された。マクスウェル-ヘルツの電磁方程式、電磁方程式などとも呼ばれ、マクスウェルはマックスウェルとも表記される。 真空中の電磁気学に限れば、マクスウェルの方程式の一般解は、ジェフィメンコ方程式として与えられる。 なお、電磁気学の単位系は、国際単位系に発展したMKSA単位系のほか、ガウス単位系などがあるが、以下では原則として、国際単位系を用いることとする。.

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ヤキール・アハラノフ

ヤキール・アハラノフ(Yakir Aharonov, 1932年8月28日 - )はイギリス委任統治領パレスチナ生まれの物理学者である。チャップマン大学教授。 電子の波に、外部に電場も磁場もないコイルによって、位相変化が生じるというアハラノフ=ボーム効果(AB効果)を発表した。.

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デヴィッド・ボーム

デヴィッド・ジョーゼフ・ボーム(David Joseph Bohm、דייוויד ג'וֹזף בוֹהם, דוד יוֹסף בוֹהם‎、1917年12月20日1992年10月27日)は、理論物理学、哲学、神経心理学およびマンハッタン計画に大きな影響を及ぼした、アメリカ合衆国の物理学者である。.

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ゲージ理論

ージ理論(ゲージりろん、gauge theory)とは、連続的な局所変換の下でラグランジアンが不変となるような系を扱う場の理論である。.

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科学的方法

科学的方法とは、米国科学振興協会1989「」。「」小倉康「科学リテラシーと探究能力」フレデリック グリンネル(著)、白楽 ロックビル(翻訳)『グリンネルの研究成功マニュアル―科学研究のとらえ方と研究者になるための指針』共立出版 1998年10月小泉健「科学/技術の総合化」 Seneca21st 話題 26 Tracey Greenwood, Lissa Bainbridge-Smith, 他著, 後藤太一郎 監訳 「ワークブックで学ぶ 生物学実験の基礎」オーム社 (2014/10/25) 。 「一定の基準とはそもそも何か」という問題は諸論があるが、大まかにいえば、その推論過程において「適切な証拠から、適切な推論過程によって推論されていること」、「仮説検証型」の調査プロセスが要求される。また、扱う対象が、測定、定量化が可能であることが望まれることも多い。 科学的方法とは、断片化された散在している雑情報あるいは、「新たに実験や観測をする必要がある未解明な対象」に関連性、法則を見出し、立証するための体系的方法である。 まず、「科学的」という言葉についての辞書的定義として、国語辞典(デジタル大辞泉)にはhttps://kotobank.jp/word/%E7%A7%91%E5%AD%A6%E7%9A%84-459299、.

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物理学に関する記事の一覧

物理学用語の一覧。物理学者名は含まない。;他の物理学関係の一覧.

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超伝導量子干渉計

SQUIDセンシング素子 超伝導量子干渉計 (superconducting quantum interference device, SQUID) とは、ジョセフソン接合を含む環状超伝導体に基く、極めて弱い磁場の検出に用いられる非常に感度の高い磁気センサの一種である。 SQUID は数日かけて平均しながら計測すれば、 もの弱い磁場も検出できるほどの感度を誇る。ノイズレベルは という低さである。比較に、典型的な冷蔵庫マグネットの作る磁場の強度を挙げると 0.01 テスラ 程度であり、また動物の体内で起こる反応により発せられる磁場は から 程度である。近年発明されたSERF原子磁気センサは、潜在的により高い感度を持っているうえ低温冷却が必要ないが、サイズ的にオーダーが一つほど大きく、かつほぼゼロ磁場下でしか作動できないという欠点がある但し、SQUIDは極低温で機能するために厳重な断熱が不可欠なため、 以上の断熱層を設ける必要があり、空間分解能が下がる。.

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量子力学

量子力学(りょうしりきがく、quantum mechanics)は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.

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電磁ポテンシャル

電磁ポテンシャル(でんじポテンシャル)とは、電磁場のポテンシャル概念で、スカラーポテンシャルとベクトルポテンシャルの総称である。 物理学、特に電磁気学とその応用分野で使われる。 以下断りがない限り、古典電磁気学のケースを想定して説明する。.

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電磁気学

電磁気学(でんじきがく、)は、物理学の分野の1つであり、電気と磁気に関する現象を扱う学問である。工学分野では、電気磁気学と呼ばれることもある。.

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電荷密度波

電荷密度波(でんかみつどは、charge density wave.、略称: CDW)とは鎖状化合物や層状結晶でみられる電子の秩序状態で、電子が濃淡を持つネバネバした液体のようにふるまうものである。CDWの中では電子は定在波様式を作っている。この波が全体として平行移動することで、CDWに参加している電子は高い相関を保ったまま集団的な電気伝導を担うことができる。これは超伝導体の集団的伝導と似ているが、CDW電流はとぎれとぎれに流れる特徴がある。その様はまるで蛇口からポタポタと滴る水滴である。以下の節で論じるように、電流が断続的になる原因は不純物によるピン止め効果、および、CDW中に生じる位相欠陥対の間の静電相互作用だと考えられている。 CDWは電子の波動性によって発生するもので、量子力学における粒子と波動の二重性の顕れの一つである。CDWが発生すると電荷密度は空間変調を生じ、周期的に電荷の濃い部分を持つようになる。これは互いに逆の運動量を持つ電子状態(波動関数)が混成することで作られた定在波である。ギターの弦に立つ定在波は互いに逆の方向に運動する二つの進行波が干渉したものだが、CDWも同じように考えることができる。 CDWは電荷密度の波であるだけでなく、結晶格子の周期ひずみ(超格子)をともなっている。CDW状態を取りうるのは擬一次元もしくは擬二次元の層状構造を持つ金属結晶で、前者は光沢のある細長いリボン状(NbSe3など)、後者は光沢のある平板状(1T-TaS2など)の物質である。 CDWの存在は1930年にパイエルスによって予言された。金属の伝導帯はフェルミ波数 の位置まで占有されており、そこでのエネルギーの値がフェルミエネルギー である。パイエルスによれば、一次元金属には にエネルギーギャップを形成することで電子系のエネルギーを低下させようとする不安定性がある。このようなギャップが開く上限の温度をパイエルス転移温度 という。 電荷密度ではなく、電子のスピンが空間的な変調を受けて定在波を形成した場合スピン密度波(spin density wave、SDW)と呼ばれる。SDWは上向きスピンと下向きスピンの二つのサブバンドそれぞれに生じたCDWが逆相で重ね合わされたものとみなすことができる。.

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日本の物理学者の一覧

日本の物理学者の一覧(にほんのぶつりがくしゃのいちらん)は、日本の物理学者を一覧する。 物理学者の一覧、:Category:日本の物理学者も参照。なお、日本国外に国籍を移動した者も含めている。.

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