こんどう‐こうか〔‐カウクワ〕【近藤効果】
近藤効果
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/10/14 05:52 UTC 版)
近藤効果（こんどうこうか、Kondo effect）とは、磁性を持った極微量な不純物（普通磁性のある鉄原子など）がある金属では、温度を下げていくとある温度以下で電気抵抗が上昇に転じる現象である。これは通常の金属の、温度を下げていくとその電気抵抗も減少していくという一般的な性質とは異なっている。現象そのものは電気抵抗極小現象とよばれ、1930年頃から知られていたが、その物理的機構は1964年（昭和39年）に日本の近藤淳が初めて理論的に解明した[1]。近藤はこの業績によって1973年（昭和48年）に日本学士院恩賜賞を受章した。
現象
金属は電圧を加えると、金属内の伝導電子が加速され電流が流れる。これを電気伝導という。
一方で、この伝導電子には電気抵抗がはたらく。金属の電気抵抗の主な要因は、金属内に含まれる不純物などによる格子欠陥と、原子の熱振動の2つである。不純物による抵抗は温度に依存せず一定である。熱振動による抵抗は、温度を下げると小さくなり、低温では抵抗は温度Tの5乗に比例する。そのため、金属の電気抵抗は通常、温度を下げると減少し、絶対零度で、一定値(=不純物による抵抗値）に落ち着く。
しかし、金属によっては、ある温度までは温度が下がると電気抵抗も減少するが、さらに温度を下げると電気抵抗は逆に増大するという、通常では起こりえないふるまいを見せる。この現象は、1933年、ド・ハース、ド・ブール、ファン・デン・バーグが、金の電気抵抗を測定したときに初めて観測された[2]。
その後の研究により、この現象は金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)などに鉄(Fe)、マンガン(Mn)、クロム(Cr)などの磁性不純物を微量に加えた金属で起こることが明らかになった。
理論
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