非常に高温の材料は、ひねりを加えることで温度を表示します。
新しい研究は、いくつかの材料が周囲よりもはるかに高温である場合、奇妙に振る舞うことを示唆しています。ノーズダイビング、スピンする電子によって駆動され、コルク抜きのようにねじれます。
しかし、これらの発見は理論的であり、まだ実験的に立証されていない、とミシガン州立大学の助教授である主な研究著者モハマド・マグレビ氏は述べた。 Maghrebiと彼のチームの研究は、簡単な質問から始まりました。環境との平衡から外れた素材を動かした場合、どうなりますか？
オブジェクトは常に光子または光の粒子を放射します。平衡状態にあるとき、温度などの環境と同じ条件で、オブジェクトは、他のものを吸収するのと同じ速度で光子を放出します。
これは「私たちが最もよく知っている種類の科学です」とマグレビ氏は語った。しかし、物体の外側の温度がその物体の温度よりも低い場合、その物体は平衡から外れ、「興味深いことが起こり得ます」。
マグレビ氏によると、特定の種類の材料の場合、環境を加熱または冷却すると、オブジェクトが光子の形でエネルギーを放射するだけでなく、いわゆる角運動量、または回転しているオブジェクトが回転し続ける傾向も放射します。
マグレビ氏によると、光子は実際には回転しないが、「スピン」と呼ばれる特性を持っているという。このスピンは、+ 1または-1として記述できます。平衡状態から放たれたホットオブジェクトは、ほとんど同じスピン（ほぼすべて+1またはほぼすべて-1）でフォトンを放射します。このフォトンの同期により、オブジェクト内のすべてのマテリアルが同じ方向に引っ張られ、このトルクまたはねじれモーションが発生します。
しかし、科学者たちは、周囲よりも暑いだけでは、光子のスピンを同期させてそのようなねじれを引き起こすには不十分であることを知っていました。
そこで彼らは、電流が流れるトポロジカル絶縁体と呼ばれる特殊なタイプの材料、または表面を流れる電子に理論を集中させました。この材料は環境よりも高温ですが、「磁性不純物」も含んでいます。
これらの不純物は、表面の電子に影響を与え、一方のスピンが優先されます（電子にもスピンがあります）。粒子はその後、放出された光子に好ましいスピンを移し、材料はねじれる、と彼は言った。
マグレビ氏は、原則として、磁場をかけている限り、どのような材料でも同様の効果が得られると語った。しかし、他のほとんどの素材では、その分野は「本当に、本当に、本当に巨大で、それは実際には不可能」である必要があります。
マグレビ氏は、他のチームが実験を使用してこれらの理論的予測をテストすることを望んでいると述べた。これが単にクールな物理学の発見なのか、それとも何らかの用途があるかもしれないのかについては、はっきりしていません。
「素晴らしいアプリケーションがあるかどうかは実際にはわからない」とマグレビ氏は語った。しかし、それは「いくつかのアプリケーションがあるかもしれない種類のもののように感じます」。
調査結果は8月1日のジャーナルPhysical Review Lettersに掲載されました。
編集者注：この記事は、今後の実験的作業がすべての物理学者であるマグレビと彼のチームではなく他のチームによって行われることを明確にするために更新されました。
