用語説明


1)陽電子・陽電子ビーム
 電子の反粒子である。電子と反対の電荷(プラス)を持つが、質量やスピンの大きさは電子と全く同じである。陽電子と電子が結合すると、高エネルギーガンマ線を放出して消滅する(対消滅現象)。英国の物理学者P.A.M.Dirac(ノーベル物理学賞受賞)が相対論的量子力学において理論的に予言した後、1934年にスウェーデンの物理学者C.D.Anderson(ノーベル物理学賞受賞)により宇宙線観測において発見された。電子の反粒子が陽電子であるように、全ての素粒子にはその反粒子が存在する。反粒子が結合してできた物質を反物質と言う。陽電子のエネルギーと方向を揃えることで、光線状に形成した陽電子を陽電子ビームという。


2)表面ナノ物質
 10億分の1メートルの大きさの構造をもつ物質をナノ物質と言う。カーボンナノチューブやフラーレンはこの代表例である。また、原子が一次元又は二次元的に結合したナノワイヤーやナノシートもナノ物質と呼ばれる。物質表面を素地として創製されたナノ物質を表面ナノ物質という。量子ドット、量子井戸、超薄膜などがこれにあたる。


3)量子ドット、量子井戸
 量子ドットとは、3次元全ての方向から移動方向が制限された電子の状態のこと。原子の持つド・ブロイ波長(数〜10ナノメートル)程度の粒状の構造を作ると、電子はその領域に閉じこめられ電子の状態密度は離散化される。閉じ込め方向を1次元にしたものを量子井戸、2次元のものを量子細線、そして3次元全ての方向から閉じ込めたものを、量子ドットと呼ぶ。量子ドットは新しい発光材料として期待されており、量子井戸は半導体レーザに応用されている。


4)ビーム輝度
 「ビームの強度(電流)」をビームの「面積」と「角度の拡がり」で割ったものをビーム輝度という。ビーム強度が同じ場合、ビームの面積と角度の拡がりが小さいほど、ビームの輝度は高い。ナノ物質の構造を原子レベルで観測するためには、輝度が高いビームが必要である。

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