ウィーデマン・フランツの法則に従わない不思議な現象を観測

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注目のコメント

• Yamazaki Takahiro

  大学 助教・材料/物性物理

  ・2018年09月17日

  この手の量子力学的スケールの研究が多くて面白いですねー。フェルミオンやらワイル粒子やらマヨナラ粒子。全部ここ最近の非常にホットな研究テーマかと思います。
  
  ウィーデマン・フランツの法則は、熱伝導率と電気伝導率の比k/σが同一温度では一定となる法則のこと。この法則の適用範囲はどこまでだろうか？と調べた研究になります。
  
  従来の理解として、この法則はマクロな現象として捉えており、量子力学は考慮していません。一方で、原子スケールでの観測や、フェルミオンといった質量を持たない粒子（準粒子やらフェルミ粒子）を扱う際には、量子力学（非連続性）を考慮する必要があり、古典力学（連続性）の境界に達した際には、秩序と無秩序の狭間に現れる量子臨界現象により、これまでの法則が従わなくなるといた現象が生じます。
  
  同様なものに、熱ホール効果や異常ネルンストン効果や今回のウィーデマン・フランツの法則が挙げられ、「熱」に関係する現象が多いのが特徴かもしれません。
  
  別のよく知られている現象としては、磁性粒子を物凄く小さく、例えばマグネタイト（Fe3O4）を20 nm程度まで小さくすると、体積よりも表面積の影響の影響を受け、量子ナノ効果（物性や発現現象が大きく変化）が発現します。
  
  完全に別件ですが、自分がよく知るのはこちらのウィーデマン効果（円筒状の強磁性体に対し、軸方向に電流を流して平行な磁場をかけるとねじれが生じる現象）なので、このウィーデマン氏は幅広い領域で活躍されていたのだなあと知り、関心です。