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今月のキーワード
p-n接合 / 量子ドット / 重力波
●p-n接合 [p-n junction]
p型半導体とn型半導体を接合したもの。その接合部では,p型半導体の一部の自由正孔と,n型半導体の一部の自由電子が再結合して消滅してしまう。その結果,p型半導体側は負に,n型半導体側は正に帯電した層(空間電荷層)が形成され,この部分に電場が生じる。通常の太陽電池では,太陽光の吸収で生じた電子と正孔は,この内部電場によって分離され,外部に電流として取り出される。(p.4「太陽エネルギー変換」)

●量子ドット [quantum dot]
固体中の電子や正孔,それらの結合状態である励起子が,3次元的に限られた空間に閉じ込められると,量子力学的な波としての性質に基づく量子効果(量子サイズ効果)が現れる。量子サイズ効果を利用すれば,固体における状態密度を原子のように離散化させたり,エネルギーギャップを増大させたりすることが可能となる。量子ドットとは,このような量子サイズ効果を発現するナノメートルサイズの固体のこと。(p.4「太陽エネルギー変換」)

重力波[gravitational wave]
潮汐的な空間のひずみが光速で伝わる横波。加速度運動をする物体から放射される。アインシュタインの一般相対性理論によりその存在が予言されたが,まだ見つかっていない。ブラックホールや中性子連星などからなる連星の公転運動やその合体,超新星爆発,初期宇宙などから発生した重力波を検出することにより,将来的には重力波天文学の創成が期待される。現在,日米欧などで大型レーザー干渉計を用いた重力波観測実験が行われている。(p.13「アインシュタインからの宿題,重力波天文学」)