金属の分極

下記のHPを見ますと、金属例えばCuの分極率は、53です。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%A5%B5 …

Cuなどの金属を例えば、下記HPの図2　２枚の電極間の電位と電場　の(d)金属のように電圧を印加すれば、大半は自由電子の移動によって電位は減少します。
しかし、金属も電子分極するのですね。


http://hr-inoue.net/zscience/topics/dielectric1/ …

質問者からの補足コメント

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  ご回答有難う御座います。
  ＞少なくともこの分極は金属の分極では無く金属「原子」の分極、あるいは金属「クラスター」の分極だと言うこと。
  
  具体的にいうと、Cuの場合、１００％金属の銅の値ではなく、例えば酸化銅の値とか、銅が含まれる物質の値だということでしょうか？
  その場合、銅の相手の元素によって、分極率が変化するのではないでしょうか？
  
  
  １００％の金属の銅をコンデンサー等で挟んで印加すれば、銅は電子分極すると思います。
  その理由は、電圧印加によって、プラス極に引き寄せられる自由電子の数は、限りがあるからです。（金属の自由電子の数は有限です。）
  自由電子が皆、プラス極に引き寄せられる値よりも、金属に大きい電圧を印加すれば、後は銅原子が電子分極して電位差を打ち消すと考えます。

  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2016/11/24 21:01

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  下記は電子分極の古典電子論 なのですが、よく理解できないです。このHPは金属をコンデンサーで電圧印加させることと関連があるのでしょうか？
  
  http://web.tuat.ac.jp/~katsuaki/el/EL2008/slide_ …

    補足日時：2016/11/24 21:02

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  下記の表は、リチウムとナトリウムのクラスターの分極率一覧です。
  この表を見ますと、予想通り、化合物の相手の物質によって、分極率が異なります。
  
  http://image.search.yahoo.co.jp/search?p=polariz …
  
  それに対して、下記表では、リチウムは164.0、ナトリウムは162と１つの値だけです。
  従いまして、下記表は化合物等ではなく、単体の物質での分極率を示すものだと思います。
  すなわち、銅の値は、金属としての分極率だと思います。
  
  https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%A5%B5 …

    補足日時：2016/11/25 10:19

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  下記HPのP10の「FAQ 自由電子とプラズマとの関係が分からない」の図を見て思ったのですが、同HPの「周波数ゼロの極限で100%反射する原因 」の右下図のように金属に電圧印加した場合、電子が＋側に移動すると、－側には正電荷が残されます。
  この結果、この状態で金属原子は、電子分極しているのではないでしょうか？左右の電磁気力のバランスが異なるので、、
  
  
  http://web.tuat.ac.jp/~katsuaki/el/EL2008/slide_ …
  
  
  金色の石に魅せられて 材料探索の旅 - 東京農工大学（パワーポイント)　ｐ38を見ると、やはり金属は電子分極していると思います。

    補足日時：2016/11/25 10:27

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  訂正
  金色の石に魅せられて 材料探索の旅のPDF版もありました。P38の「束縛電子系の電子分極」は金属のことではなかったです。
  
  
  http://home.sato-gallery.com/education/kouza/gol …

    補足日時：2016/11/25 10:50

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  答えを見つけるには、「プラズモンの基礎 」等を読めばよいような気がしてきました。
  
  http://home.sato-gallery.com/research/principles …

    補足日時：2016/11/25 11:03

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  なんか、やっぱり違う方向に進んでいるような気もしてきました。
  元に戻って、考えると、下記HPのCuの分極率53は、どのような式から導出されているのでしょうか？
  または、どのような実験から得られるのでしょうか？
  
  
  https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%A5%B5 …

    補足日時：2016/11/25 12:13

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  高校の教科書を読みと、金属は静電誘導によって自由電子が電位差を打ち消すので、金属内には電界は存在しないと書いてます。
  
  金属から自由電子を減らす方法
  
  ①コンデンサーの電極（金属）間に誘電体を入れて電池等で充電したプラスに帯電した側
  ②下図のような帯電棒と導体を用意し、導体の自由電子の側（左側）をハサミ等で切断して自由電子を極限に減らしたプラスに帯電させたもの。
  （例えば、５０ｋｍのアルミ箔を用意して、帯電棒を近づけては、ハサミで１ｍｍずつ切ってゆく。残った１ｃｍのアルミ箔はかなり自由電子が少ないはず）
  
  
  http://image.search.yahoo.co.jp/search?fr=top_ga …

    補足日時：2016/11/26 16:25

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  しかし、このような方法等で自由電子を無くせば、金属も誘電体と同様に分極すると思います。

    補足日時：2016/11/26 16:25

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  ＞（例えば、５０ｋｍのアルミ箔を用意して、帯電棒を近づけては、ハサミで１ｍｍずつ切ってゆく。残った１ｃｍのアルミ箔はかなり自由電子が少ないはず）
  考えると、帯電棒に根性がなければ、そこで平衡状態になります。何か工夫が必要です。

    補足日時：2016/11/26 16:39

No.2 ベストアンサー 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/11/26 17:31

#１です。

いろいろお悩みの様で、お助けできるだけの知識が無いので歯がゆいです。ですが、金属の「定義」自体が自由電子を持つ事であり、金属光沢も、導電も全て、その一面に過ぎません。金属物理の教科書を読むと良いでしょう。
蛇足だが有名なのが「有機金属」(金属錯体ではありません)で有機物の塑性と金属の導電性を兼ね持つ物質は無い物かと三十年以上も莫大なお金と人員が投入されましたが、分ったことは導電性が上がると、どんどん黒鉛(グラファイト)に似てくる。平面解離し色は真っ黒。そこで物理屋が到達したのが名前は忘れましたが、グラファイトの物性は物理学・化学的に典型的な性状であって、そこを有機物側から越える事は不可能である。と言う原理。で全員やめました。新しい知見は得られたが、それは金属が金属である様に、グラファイトで代表される物質群であって動かしようが無い。似た物質に硫化モリブデンがあり、平面が重なり、真っ黒。ここから金属側へは行けないのです。
もちろんこれは数物の示すところで、もしかしたら穴があるのかも知れないが、見いだされてはいないし、みんながあきらめたので、多分当分は見つからない。

この回答へのお礼

ご回答有難う御座います。
＞もちろんこれは数物の示すところで、もしかしたら穴があるのかも知れないが、見いだされてはいないし、みんながあきらめたので、多分当分は見つからない。
少し暗いお話ですね。三十年以上も莫大なお金と人員が投入されましたが、結局、成果はなかった、、、

＞金属物理の教科書を読むと良いでしょう。

チャレンジします。この世界は、そのほか「電子物性」「固体物理」「プラズマ工学」とか似たようで違うようでいろんな道がありどの方向が正しいのか？迷いそうになります。
結局、ゲットしたいのは下記HPの中性原子の分極率の式です。
この式が載っている本とか資料を読んでみたいです。

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E6%A5%B5 …

この式を求めて質問内容を改めて再質問します。有難う御座いました。

お礼日時：2016/11/26 19:27

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2016/11/24 18:53

注意すべきなのは邦文Wikipediaと英文Wikipediaの内容が全く異なる事で、英文には量子論的取り扱いが一切書かれておらず、分極率の表も無い、非常にシンプルなものです。

さらに独文Wikipediaはまた表現が異なる。そこから考えられる事はこの邦文Wikipediaを書いた人達の解釈が一致していない可能性がある。少なくともこの分極は金属の分極では無く金属「原子」の分極、あるいは金属「クラスター」の分極だと言うこと。