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Takahashi, Atsushi Tsukazaki, Masashi Kawasaki, Yoshinori Tokura, and Nobu-Hisa Kaneko 用語の説明 ◆量子ホール効果 電流を運ぶ電子の動きが2次元面内に制限された薄膜材料に10テスラ程度の強磁場を印加した際、電流に直交する方向の電気抵抗（ホール抵抗）がh⁄e2 =25 812.807 459 304 5⋯オーム（eは電気素量、hはプランク定数）という量子化抵抗値をとる物理現象。量子化抵抗の値は時間が経っても変化せず素子の形状などにも依存せず、世界中どこでも同じ値をとる。そのため抵抗標準として各国で採用されている。[参照元へ戻る] ◆量子ホール素子 前述のとおり量子ホール効果による量子化抵抗は、素子に電流を流したときに、電流と直交する方向に発生する電圧を通じて測定される。直交する電流と電圧を測定するために、電流測定端子と電圧測定端子が直交する電極構造が必要であり、そのような構造の素子をホール素子と呼ぶ。特に量子ホール効果によって量子化抵抗値を示すホール素子を量子ホール素子と呼ぶ。[参照元へ戻る] ◆超伝導電磁石 マイナス270 ℃程度の極低温で電気抵抗がゼロになる電線（超伝導線）をコイル状に巻いた電磁石。極低温に冷却し、数十アンペアから百アンペア程度の電流を流すことによって強磁場を発生させる。医療用のMRIや超伝導磁気浮上式リニアモーターカーなどでも超伝導電磁石が用いられている。MRI同様に強磁場発生装置周辺の管理区画には時計やクレジットカードなどを持ち込めないなど取り扱いに注意が必要である。[参照元へ戻る] ◆トポロジカル絶縁体 トポロジカル絶縁体は、材料の内部は電気を通さない絶縁体でありながら、表面のみにおいて電気を通す電気特性を有する物質の総称であり、近年ビスマス、アンチモン、テルルの3元化合物などにおいて発見された。量子異常ホール効果を発現させるためには強磁性を持たせる必要があり、クロムを加えて磁気的な性質を付与したトポロジカル絶縁体を用いている。トポロジカル絶縁体の性質を理解するための基礎的な理論研究に対し2016年ノーベル物理学賞が授与されている。[参照元へ戻る] ◆量子異常ホール効果 量子ホール効果は、外部磁場によって引き起こされる電子の円運動（サイクロトロン運動）を起源としている。そのため外部磁場をゼロにすると量子ホール効果は発現しない。一方磁石のような磁気的性質を持った材料においては、材料自体の磁気的性質が外部磁場と同等の役割を担うため、抵抗値が量子ホール効果と同じ量子化抵抗値をとる。この現象は量子異常ホール効果と呼ばれ、2013年にトポロジカル絶縁体で発見された。量子異常ホール効果は外部磁場を印加しなくても発現するが、本研究ではトポロジカル絶縁体の磁気的性質を安定化する目的で弱い補助磁場を小型磁石によって印加している。[参照元へ戻る] ◆テスラ 磁場の強さを表す単位。例えば地磁気は約50マイクロテスラ（マイクロは百万分の1）、医療用MRIで発生させている磁場は一般的に1.5テスラ程度と言われる。量子ホール効果を用いた従来の抵抗標準では、さらに強力な10テスラ以上の強磁場が必要である。[参照元へ戻る] ◆校正測定能力 測定機器などの校正を行う際に達成可能な最小の測定不確かさ。[参照元へ戻る] ◆標準不確かさ 1993年に初版が国際文書として発行され、ISO（国際標準化機構）及びIEC（国際電気標準会議）の規格（ISO/IEC Guide 98-3）としても位置付けられている「測定における不確かさの表現のガイド」（Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement: GUM、以下「ガイド」という）によって定義された測定値の信頼性を表す指標。従来は計測の信頼性を表すのに「誤差」が用いられてきたが、その大きさを見積もる方法が統一されていなかった。このガイドによって「不確かさ」（uncertainty）を見積もる方法が国際的に統一された。「標準不確かさ」（standard uncertainty）は標準偏差で表した測定結果の不確かさを表す。[参照元へ戻る] お問い合わせお問い合わせフォーム 産総研について アクセス 調達情報 研究成果検索 採用情報 報道・マスコミの方へ メディアライブラリー お問い合わせ English ニュース お知らせ一覧 研究成果一覧 イベント一覧 受賞一覧 研究者の方へ はじめての方へ 研究成果検索 研究情報データベース お問い合わせ 採用情報 ビジネスの方へ はじめての方へ 研究成果検索 事例紹介 協業・提携のご案内 お問い合わせ AIST Solutions 一般の方へ はじめての方へ イベント情報 スペシャルコンテンツ 採用情報 お問い合わせ 記事検索 産総研マガジンとは 公式SNS @AIST_JP 産総研チャンネル 公式SNS @AIST_JP 産総研 チャンネル サイトマップ このサイトについて プライバシーポリシー 個人情報保護の推進 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Copyright © National Institute of Advanced Industrial Science and Technology （AIST） （Japan Corporate Number 7010005005425）. 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