【豊田理化学研究所】「豊田のための科学者の楽園」のグラフェン研究！？→俺「いいなあ、こんな場所で研究したいナア」
2021年 11月 27日
みなさん、こんにちは。
弥栄！
さて、酸化グラフェンというと、今やワクチンに仕込まれたナノチップ、あるいは、マイクロチップの代名詞になってしまったようだ。
しかしながら、この物質の物理学研究はおそらく最近の物性物理学におけるごく普通の最先端のテーマだった。
そんなわけで、その専門の人の物理解説をトヨタ理研というトヨタの医科学研究所の研究レポートに見つけたので、一応メモしておこう。
（あ）まず、豊田理研とはどんな場所か？
一言で言うと、豊田が作った「科学者のための自由の楽園」。
いま埼玉の和光市にある理化学研究所は、かつて「科学者のための自由の楽園」と言われた。
豊田はこの理化学研究所の真似をしたかった。一種の企業メセナ活動の一種なのかもしれない。
しかしながら、現実においては、この研究所のフェローになるのは難しい。相当の名のしれた科学者でないと入れない。
つまり、将来ノーベル賞をとりそうな、あるいは、将来学会長になりそうな、あるいは、すでにそうなっているような、非常に著名な科学者に対する一種の褒章のような形で集めておく民間の研究所である。
要するに、
基礎の確立を目的に、テーマを決めずに自由に研究し、研究者のいない学問を地道に研究し、根本原理の解明に励む
を所訓とする研究所である。
まさに科学者の理想郷であろう。もしそれが実現しているならば。。。。
しかしながら、現実は「名のしれた科学者の老人ホーム」になりかねないというのが実情だろう。
（い）豊田研究報告
（う）グラフェン研究がいくつかある。
さて、そのフェローの中にいくつかグラフェンの電子状態の研究者がいる。
その報告が以下のようなものである。
１）安藤恒也「グラフェンの得意な磁気定効果の理論」
トポロジカル特異点である零エネルギー付 近で巨大な磁気抵抗効果が現れることを理論的に示した.
この磁気抵抗効果は散乱体の種類により正・負が異なる.
荷電中心などの通常の散乱体では正の磁気抵抗，
一方格子空孔などの局所的な散乱体では負の磁気抵抗をグラフェンの特異な磁気抵抗効果の理論示す.
２）新見康洋著「グラフェンナノリボンを用いた新規スピンフィルタ素子の創生」
３）斎藤弥八著「グラフェンの電界放出顕微鏡法によるエッジ状態の研究」
４）北浦良著「グラフェン液体セルの自由デザインと応用」
グラフェン液体セルの形とサイズを制御して作成することに成功した。
５）榎敏明著「ナノグラフェンの電子構造と磁性」
一方、ジグザク端ではスピン分局した非結合π電子状態が発生し、電子的、磁気的、化学的、活性点となる。
え）どうやらグラフェン研究は2017年頃から始まったようだ。
本当のところは知らないが、豊田理研のレポートを見ると、グラフェンという言葉が現れるのは２０１７年頃からである。それ以前は、ナノチューブの方だった。
グラフェンというのは、石墨の（炭素の蜂の巣構造の）結晶を１枚にしたような構造。
それをナノチップ（細片）に加工することができるようになり、その電子状態の研究が脚光を浴びるようになった。
すると、炭素片のエッジには、凸凹ができる。そのせいで、電子スピンの局在化が起こる。
スピンが局在化すれば、それが磁性を持つから、総体として磁気を帯びる。
興味深いのは、一平面状のグラフェンの電子状態を表す方程式が、ディラック方程式になるということである。
これについては、安藤先生の研究がわかりやすい。
ところで、私はかつて安藤先生とは面識がある。
１９８５年京都の国際会議場で安藤恒也先生の主催で開催された二次元半導体国際学会で、当時私は就職先から派遣してもらって、その国際学会に参加したのである。
そこには、我が国の川路博士、安藤恒也博士、
ドイツのフォン・クリッティング、
アメリカのハルペリン、ラフリン、。。。など多数の研究者がやってきた。
この頃のことは、以下のものにちょっとメモしたことがある。
（う）2Dホール効果は、整数量子ホール効果と分数量子ホール効果のことだろう。
前者の整数量子ホール効果は、我が国の学習院大学の川路先生が世界初で発見し、すぐに東大物性研の安藤恒也博士が理論化に成功した。
しかし、その後ドイツのIBMのフォン・クリッティングが実験的に厳密に証明したのだが、フォン・クリッティングだけがノーベル賞をもらった。
一方、分数量子ホール効果は、アメリカのR. B. ラフリン博士がノーベル賞をもらった。
１９８５年に京都で安藤先生が主催の２次元半導体の国際学会が開催され、フォン・クリッティングやラフリンやハルペリンや世界中の研究者が集まった。この頃は、もうすぐにも川路先生と安藤恒也先生がノーベル賞をもらうだろうと世界中で期待していたのだった。
この時、私は企業から参加させてもらったのだが、大半の有名博士のサインを日本酒の酒の枡の表面に書き込んでもらった。
フォン・クリッティングやラフリンやハルペリンなど、後にノーべル賞を受賞した人達の名前が刻まれた。
しかし、経年劣化し、いまや全く文字が見えない。
私の記憶では、確かその時、あるオランダの大企業フィリップスの研究者だったムーイ（Mooij)という若い博士と気があって、いっしょに酒を飲んで話していた。
すると、学会のサプライズとしてそこへ２人の若いきれいな、小粒な、着物姿の舞妓さんが現れた。
私とその彼も舞妓さんたちがお酌に回ってきた時に舞妓さんたちと話したのだった。
後にも先にも舞妓さんとお話できたのは人生これが最初で最後だった。
舞妓さんが他へ行った頃、私はそのオランダ人に「日本女性は好きですか？」と聞いたところ、彼は「すばらしい」と答えたのだった。
だから、妙にこのオランダ人のことは記憶に残っていたのである。
この出来事は、ずっと長らく忘れていたのだが、その後、だいぶ最近になって、確かつい２，３年前になって、このMooijなる博士はどうしたのかと調べたことがあった。
なんとその彼はその後日本へ留学に来て、そのまま日本にいついてしまったのだった。日本人女性と結婚していた。東北大の教授になった。
俺が余計なひとこと言わなければ、そんなことにはならなかったのかなと、いまでは後悔しきりである。
その時は、まだ２次元半導体ではノーベル賞は出ていなかった。それで、整数量子ホール効果なら、理論なら主催者の安藤先生がナンバーワンの候補だった。実験なら真の発見者の川路先生であった。
ところが、最初にドイツのクリッティングが整数量子ホール効果のノーベル賞を単独受賞してしまった。
その後、分数量子ホール効果で、ラフリンがノーベル賞を取った。
そして、２０１６年に再び整数量子ホール効果が、トポロジカル量子化のテーマとなり、アメリカのサウレスとコスタリッツがノーベル賞を取った。この時、真の発見者の甲元先生は蚊帳の外になった。
というようなわけで、我が国は文科省の後押しがないから、ことごとくノーベル賞キャンペーンで負けてノーベル賞を失うという歴史を生み続けてきたというわけだ。
さて、酸化グラフェンの入ったワクチン打ったら、磁石がくっついたという謎の現象が発見されているが、さもありなん。
酸化グラフェンのエッジにはスピンが溜まるらしい。だから、微小な強磁性体になっているのだ。
だから、磁力でくっつくし、磁石の方へ寄ってくる。
どうでしょうか？ 納得したのではないか？
それにしても、俺もこんな「科学者のための自由な楽園」で過ごしてみたいんだけどナア。
今やっているのは、「生命の物理学的基礎論」だからヨ。
豊田の楽園。
by kikidoblog3
| 2021-11-27 20:30
| 数・理・科学エッセイ
