パブロ・ハリロ・エレーロがBBVA財団知識フロンティア賞を受賞 |マサチューセッツ工科大学ニュース

マサチューセッツ工科大学のセシル・グリーン教授とアイダ・グリーン物理学教授のパブロ・ジャリーロ・エレーロ氏が、「新材料の挙動を変換し制御できるようにする『魔法の角度』に関する発見」により、基礎科学部門の2025年BBVA財団知識フロンティア賞を受賞した。

彼はテキサス大学オースティン校のアラン・マクドナルドと賞金40万ユーロを分け合っている。 BBVA財団によると、「2人の物理学者の先駆的な研究は、グラフェンのような新しい二次元材料を回転させることで超伝導、磁性、その他の特性が得られる新分野の理論的基礎と実験的検証の両方を達成した」としている。グラフェンは、ハニカム構造に似た六角形に配置された炭素原子の単層です。

理論的基礎、実験的検証

2011 年に発表された理論モデルでは、マクドナルドは 予測された 2 つのグラフェン層を約 1 度の特定の角度でねじると、電子の相互作用によって新たな特性が生み出されるということです。

2018年、ジャリーロ・エレーロ 実験による確認を行った 材料の挙動を変える方法で 2 枚のグラフェン シートを回転させることで、この「魔法の角度」を調整し、超伝導などの新しい特性を生み出します。

物理学者らの研究は「物質を所定の角度に回転させることで物質の挙動を制御し、産業に大きな影響を与える可能性のある特性を得ることができることを実証し、物理学の新たな境地を切り開いた」と授賞委員会メンバーで物質構造研究所の研究教授マリア・ホセ・ガルシア・ボルヘ氏は説明した。 「例えば超電導は、事実上エネルギー損失なく、はるかに持続可能な送電を実現する可能性があります。」

ほぼSF

マクドナルドの最初の発見は、すぐにはほとんど影響を与えませんでした。その真の重要性が明らかになったのは、数年後、ハリロ・エレーロによって実験室で確認されたときでした。

「当初のビジョンを実現する実験プログラムがなかったら、コミュニティは私の主題にこれほど興味を示すことはなかったでしょう」と、共同受賞者の業績を「ほとんど SF」と呼んだマクドナルドは観察する。

ジャリーロ・エレーロ氏は、2 枚のグラフェン シートを正確な回転位置で重ね合わせた場合に起こり得る効果に興味を持っていました。なぜなら、「これは過去の物理学の範囲を超えた未知の領域であり、何らかの興味深い結果が得られるに違いないからです。」

しかし、科学者はそれを研究室でどのように機能させるかまだわかりませんでした。何年もの間、彼は極薄の素材の層を積み重ねてきましたが、それらの間の角度を指定することはできませんでした。最後に、彼はその方法を考案し、角度をどんどん小さくしていき、グラフェンが異常な挙動を示す「魔法の」角度 1.1 度に到達しました。

「これは大きな驚きでした。なぜなら、私たちが使用した技術は、概念的には単純ではありましたが、研究室で実行するのが難しかったからです」と、同じく材料研究所に所属するジャリーロ・エレーロ氏は言います。

2009 年以来、BBVA は 12 名を超える MIT 教員に Frontiers of Knowledge Award を授与してきました。 Frontiers of Knowledge Awards は 8 つの賞カテゴリーにまたがり、世界クラスの研究と文化創造を表彰し、世界的な公共財としての知識の価値を称賛し、促進することを目的としています。 BBVA 財団は、科学研究と文化創造を支援し、知識と文化を広め、才能と革新性を評価するために活動しています。