(57)【要約】【課題】所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体および、かかる所望のフラクタル次元のフラクタル構造を有するフラクタル物体を製造することができるフラクタル物体の製造方法を提供する。【解決手段】内部にフラクタル構造を有する物体を製造する方法であって、融解した状態から固化するとフラクタル構造になるフラクタル構造形成物質３と、フラクタル構造形成物質よりも融解温度が高い本体部形成物質とを、フラクタル構造形成物質３が融解し得る温度となる部分が形成される状況で両者を混合して混合物を形成し、混合物を固化させる。フラクタル構造形成物質３が融解し得る温度となる状況で、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３とを混合するので、混合物を固化させれば、本体２の内部にフラクタル構造を有するフラクタル物体１を製造することができる。【選択図】図１
2015063575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にフラクタル構造を有する物体を製造する方法であって、
融解した状態から固化するとフラクタル構造になるフラクタル構造形成物質と、前記フラクタル構造形成物質よりも融解温度が高い本体部形成物質とを、前記フラクタル構造形成物質が融解し得る温度となる部分が形成される状況で両者を混合して混合物を形成し、該混合物を固化させる
ことを特徴とするフラクタル物体の製造方法。
【請求項２】
前記フラクタル構造形成物質と前記本体部形成物質とを摩擦力を加えながら混合して混合物を形成する
ことを特徴とする請求項１記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項３】
前記フラクタル構造形成物質と前記本体部形成物質とをすり潰しながら混合して混合物を形成する
ことを特徴とする請求項２記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項４】
前記フラクタル構造形成物質が、アルキルケテンダイマーである
ことを特徴とする請求項１、２または３記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項５】
前記本体部形成物質が、超伝導性を有する物質である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項６】
前記本体部形成物質が、イットリウム系超電導体である
ことを特徴とする請求項５記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項７】
前記本体部形成物質が、磁性体である
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項８】
前記本体部形成物質が、酸化コバルトである
ことを特徴とする請求項７記載のフラクタル物体の製造方法。
【請求項９】
超伝導性および／または磁性を有する本体部形成物質によって形成された、内部にフラクタル構造を有する物体であり、
内部のフラクタル構造のフラクタル次元が、２．５次元以上３．０次元未満である
ことを特徴とするフラクタル物体。
【請求項１０】
内部のフラクタル構造のフラクタル次元が、２．５〜２．９８次元である
ことを特徴とする請求項９記載のフラクタル物体。
【請求項１１】
前記本体部形成物質が、イットリウム系超電導体である
ことを特徴とする請求項９または１０記載のフラクタル物体。
【請求項１２】
前記本体部形成物質が、酸化コバルトである
ことを特徴とする請求項９または１０記載のフラクタル物体。
【請求項１３】
請求項１乃至８のいずれかに記載のフラクタル物体の製造方法によって製造されたものである
ことを特徴とする請求項９、１０、１１または１２記載のフラクタル物体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラクタル物体およびフラクタル物体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自然界には、フラクタル構造を有するものが多数ある。例えば、蓮の葉の表面や海岸線などはフラクタル構造を有していることが知られている。そして、蓮の葉の表面は、フラクタル構造を有しているので、撥水性が高くなっていることが知られている。
また、内部にフラクタル構造を有する物体の場合（フラクタル立体）の場合には、内部に電磁波を閉じ込めることができることが知られている。
【０００３】
このように、フラクタル構造を表面または内部に有する物体は、フラクタル構造に起因して種々の機能を有しているので、かかるフラクタル構造を人工的に物体の表面または内部に形成する技術も研究されている。
【０００４】
例えば、内部にフラクタル構造を有する物質を人工的に製造する方法としては、特許文献１に開示された技術が開示されている。
【０００５】
この特許文献１には、フラクタル構造を有する微粒子等を鋳型として、微細多孔構造を有する物質を製造する方法が開示されている。具体的には、第１の物質からなるフラクタル構造を有する微粒子もしくは微粒子の集合体からなる鋳型の周囲を、第１の物質とは異なる第２の物質で埋めて第２の物質を硬化させて、鋳型とした第１の物質を除去している。すると、硬化した第２の物質の内部に、第１の物質の構造（つまり外形）が転写されるので、内部にフラクタル構造を有する第２の物質からなる物質（微細多孔構造物）を形成することができる。
【０００６】
そして、特許文献１には、製造された微細多孔構造物が、断熱材、吸音材、吸着材、軽量化材、濾過材等の建築材料、コンピュータ、携帯電話等の電気機器、機能性分離膜、触媒および触媒担体、電磁波障害を防ぐ素材、加熱炉、電磁波の吸収材料、電磁波遮断フィルター、化粧品粉体、吸水／吸油材等の材料として好適に利用することができる旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−２５７１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、フラクタル構造を有する物体において、フラクタル構造のフラクタル次元が異なれば物体が発揮する機能が異なることは想像されるものの、これまで、フラクタル構造のフラクタル次元と物体が発揮する機能との関係を確認した事例は見当たらない。
【０００９】
そして、上記のような関係を把握するには、所望のフラクタル次元を有するフラクタル構造を内部や表面に有する物体を形成することが必要である。しかし、現状では、所望のフラクタル次元を有するフラクタル構造を内部や表面に有する物体を製造することは実現されていない。
【００１０】
例えば、特許文献１の技術では、鋳型となる第１の物質の外形によってフラクタル構造（つまりフラクタル次元）が決定されるため、所望のフラクタル構造を有する微細多孔構造物を製造するには、第１の物質として、所望のフラクタル構造を有するものを使用しなければならない。つまり、所望のフラクタル構造を内部に有する微細多孔構造物を形成するには、まず、所望のフラクタル構造を有する第１の物質を探さなければならない。
しかし、かかる物質を探すことは非常に難しく、特許文献１の技術では、所望のフラクタル構造を内部に有する微細多孔構造物を形成することは困難である。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑み、所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体および、かかる所望のフラクタル次元のフラクタル構造を有するフラクタル物体を製造することができるフラクタル物体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（フラクタル物体の製造方法）
第１発明のフラクタル物体の製造方法は、内部にフラクタル構造を有する物体を製造する方法であって、融解した状態から固化するとフラクタル構造になるフラクタル構造形成物質と、該フラクタル構造形成物質よりも融解温度が高い本体部形成物質とを、前記フラクタル構造形成物質が融解し得る温度となる部分が形成される状況で両者を混合して混合物を形成し、該混合物を固化させることを特徴とする。
第２発明のフラクタル物体の製造方法は、第１発明において、前記フラクタル構造形成物質と前記本体部形成物質とを摩擦力を加えながら混合して混合物を形成することを特徴とする。
第３発明のフラクタル物体の製造方法は、第２発明において、前記フラクタル構造形成物質と前記本体部形成物質とをすり潰しながら混合して混合物を形成することを特徴とする。
第４発明のフラクタル物体の製造方法は、第１、第２または第３発明において、前記フラクタル構造形成物質が、アルキルケテンダイマーであることを特徴とする。
第５発明のフラクタル物体の製造方法は、第１、第２、第３または第４発明において、前記本体部形成物質が、超伝導性を有する物質であることを特徴とする。
第６発明のフラクタル物体の製造方法は、第５発明において、前記本体部形成物質が、イットリウム系超電導体であることを特徴とする。
第７発明のフラクタル物体の製造方法は、第１、第２、第３または第４発明において、前記本体部形成物質が、磁性体であることを特徴とする。
第８発明のフラクタル物体の製造方法は、第７発明において、前記本体部形成物質が、酸化コバルトであることを特徴とする。
（フラクタル物体）
第９発明のフラクタル物体は、超伝導性および／または磁性を有する本体部形成物質によって形成された、内部にフラクタル構造を有する物体であり、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が、２．５次元以上３．０次元未満であることを特徴とする。
第１０発明のフラクタル物体は、第９発明において、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が、２．５〜２．９８次元であることを特徴とする。
第１１発明のフラクタル物体は、第９または第１０発明において、前記本体部形成物質が、イットリウム系超電導体であることを特徴とする。
第１２発明のフラクタル物体は、第９または第１０発明において、前記本体部形成物質が、酸化コバルトであることを特徴とする。
第１３発明のフラクタル物体は、第９、第１０、第１１または第１２発明において、第１乃至第８発明のいずれかに記載のフラクタル物体の製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
（フラクタル物体の製造方法）
第１発明によれば、フラクタル構造形成物質が融解し得る温度となる部分が形成される状況で、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質とを混合するので、フラクタル構造形成物質は融解温度となると融解し、融解温度以下となると凝固する。フラクタル構造形成物質は融解してから凝固するとフラクタル構造になるので、フラクタル構造形成物質が融解と凝固を繰り返しながら形成された混合物中には、フラクタル構造となったフラクタル構造形成物質と融解しているフラクタル構造形成物質が混在することになる。すると、最終的に混合物を固化させれば、本体部形成物質によって形成される本体は、内部がフラクタル構造となったフラクタル構造形成物質を有する物体となる。つまり、内部にフラクタル構造を有するフラクタル物体を製造することができる。
第２発明によれば、混合する際に摩擦力を加えるので、摩擦力による熱によってフラクタル構造形成物質が融解温度以上となれば、フラクタル構造形成物質が融解する。したがって、フラクタル構造形成物質が融解温度以上となる部分ができるように摩擦力を加えて混合物を形成した後、最終的に混合物を固化させれば、内部にフラクタル構造を有する物体を製造することができる。しかも、摩擦力によって熱を発生させているので、必要以上の熱がフラクタル構造形成物質や本体部形成物質に加わることを防ぐことができる。したがって、摩擦力に起因する温度上昇が本体部形成物質などに影響を与えることを抑制することができる。
第３発明によれば、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質とを混合する際に、両者をすり潰すので、本体部形成物質を微細化することができる。すると、製造された物体の本体を均質に近づけることができるので、製造される物体の性質のバラツキを抑えることができる。
第４発明によれば、アルキルケテンダイマーは融点が低く、本体部形成物質に混合した状態で簡単に融解させることができるから、物体の製造が容易になる。
第５発明によれば、形成された物体の超電導機能を高めることができる。
第６発明によれば、内部のフラクタル構造のフラクタル次元を２．５〜２．９８次元とすれば、物体が３次元の場合に比べて、物体の臨界電流密度を向上させることができる。
第７発明によれば、形成された物体の磁性体としての機能を高めることができる。
第８発明によれば、内部のフラクタル構造のフラクタル次元を２．５〜２．９８次元とすれば、物体が３次元の場合に比べて、物体の転移温度を上昇させることができる。
（フラクタル物体）
第９発明によれば、内部にフラクタル構造を有するので、３次元構造の物体に比べて、物体の機能が向上する。したがって、半導体や電池等の素材として使用した場合、半導体等の性能を向上させることができる。
第１０発明によれば、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が２．５〜２．９８次元であるので、フラクタル構造に起因して、物体の機能がさらに向上する。したがって、半導体や電池等の素材として使用した場合、半導体等の性能を向上させることができる。
第１１発明によれば、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が２．５〜２．９８次元であるので、物体が３次元の場合に比べて、物体の臨界電流密度が向上する。したがって、このフラクタル物体からなる超電導体を医療機器や研究機器等に使用した場合、医療機器や研究機器等の性能を向上させることができる。
第１２発明によれば、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が２．５〜２．９８次元であるので、物体が３次元の場合に比べて、物体の転移温度が上昇する。したがって、磁性体を用いた記憶媒体等の素材として使用した場合には、高価な磁性金属と同等程度の性能を有する記憶媒体等を製造することができる。
第１３発明によれば、物体のフラクタル次元を所望の次元に調整できるので、物体の内部に形成されているフラクタル構造のフラクタル次元が適切な値となる。したがって、物体の所望の機能を向上させることができるので、半導体や電池等の素材として使用した場合、半導体等の所望の機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態のフラクタル物体１の概略説明図である。
【図２】（Ａ）はフラクタル次元Ｄ＝３の物体中を磁力線Ｂが通過する状況の説明図であり、（Ａ）はフラクタル次元Ｄ＜３である本実施形態のフラクタル物体１中を磁力線Ｂが通過する状況の説明図である。
【図３】磁場と物体の状態との関係を説明した図である。
【図４】（Ａ）ＣoＯとＡＫＤからなるフラクタル物体のＸ線回折結果を示した図であり、（Ｂ）はＣoＯとＡＫＤからなるフラクタル物体におけるＣoＯの混合割合とフラクタル次元との関係を示した図である。
【図５】シミュレーションのフラクタルモデルを形成する手順を示した図であり、（Ａ）が第一世代のモデルであり、（Ｂ）が第ニ世代のモデルであり、（Ｃ）が第三世代のモデルである。
【図６】シミュレーションに使用したフラクタルモデルの概略説明図である。
【図７】（Ａ）はＲｓ／ｖΓ（Ｄ）とフラクタル次元との関係、および、反強磁性転移温度ＴＮとフラクタル次元の関係を一つのグラフ上に表した例であり、（Ｂ）はシミュレーションにより得られる各値（Ｓ，Ｖ，Ｃ）の比の値（ＲＣ／Ｖ、ＲＳ／Ｖ、ＲＣ／Ｓ）とフラクタル次元との関係を示した図である。
【図８】（Ａ）は転移温度とフラクタル次元との関係を示した図であり、（Ｂ）は臨界磁場とフラクタル次元との関係を示した図である。
【図９】（Ａ）は臨界電流密度とフラクタル次元との関係を示した図であり、（Ｂ）は各フラクタル次元のフラクタル物体において印加磁場を変化させた場合における臨界電流密度の変化を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のフラクタル物体は、内部にフラクタル構造を有する物体であって、フラクタル構造のフラクタル次元が所定の範囲に調整されているものであり、とくに、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が２．５次元以上３．０次元未満、好ましくは、２．５〜２．９８次元となっていることに特徴を有している。
なお、以下では内部にフラクタル構造を有する物体を説明するが、本発明のフラクタル物体は、内部だけにフラクタル構造が形成されているものに限定されない。つまり、本発明のフラクタル物体は、内部だけにフラクタル構造が形成されているものだけでなく、内部と表面の両方にフラクタル構造が形成されているものも含んでいる。
【００１６】
（フラクタル物体）
図１に示すように、本実施形態のフラクタル物体１は、内部にフラクタル構造が形成された本体２と、この本体内部のフラクタル構造を形成するフラクタル構造形成物質３と、から構成されている。
【００１７】
フラクタル構造形成物質３は、アルキルケテンダイマー（ＡＫＤ）である。このＡＫＤは、融点が６２．１〜６２．３℃程度であり、室温（約２３℃程度）では固体の物質である。このＡＫＤは、融解してから固化すると、表面にフラクタル構造が形成される性質を有している。
このため、ＡＫＤは、室温の雰囲気でも、外部からの加熱や摩擦熱などによって容易に融解する一方、加熱や摩擦熱の付与が停止されれば、固化して外面にフラクタル構造を有する固体となる。
【００１８】
本体２は、例えば、超伝導性および／または磁性を有する本体部形成物質によって形成されたものである。この本体２を形成する本体部形成物質は、上述したフラクタル構造形成物質３（つまりＡＫＤ）よりも融点が高い物質である。
【００１９】
そして、本実施形態のフラクタル物体１では、本体２の内部に、フラクタル構造形成物質３が埋設された状態となっている。埋設された状態のフラクタル構造形成物質３は、その外面がフラクタル構造に形成されており、そのフラクタル構造のフラクタル次元が２．５次元以上３．０次元未満、好ましくは、２．５〜２．９８次元となるように調整されている。つまり、本実施形態のフラクタル物体１は、本体２とフラクタル構造形成物質３の界面がフラクタル構造となっており、このフラクタル構造のフラクタル次元が２．５次元以上３．０次元未満、好ましくは、２．５〜２．９８次元となっているのである。言い換えれば、本実施形態のフラクタル物体１は、内部に２．５次元以上３．０次元未満、好ましくは、２．５〜２．９８次元のフラクタル構造を有しているのである。
【００２０】
以上のごとく、本実施形態のフラクタル物体１は、２．５次元以上３．０次元未満、好ましくは、２．５〜２．９８次元であるフラクタル構造を本体２の内部に有しているので、本体２を構成する本体部形成物質だけで構成されている場合（つまり３次元構造物である場合）や、フラクタル構造を有しない物質を本体２の内部に包含する場合、また、内部にフラクタル構造ではない孔を有する場合などに比べて、フラクタル物体１の機能（言い換えれば、本体２の機能）を向上させることができる。
【００２１】
本実施形態のフラクタル物体１において、本体２を構成する本体部形成物質はとくに限定されないが、超伝導性や磁性を有する本体部形成物質を使用すると、フラクタル物体１の超伝導性や磁性を向上させることができる。
【００２２】
（酸化コバルト（ＣoＯ））
例えば、本体２の本体部形成物質として、酸化コバルト（ＣoＯ）を使用すれば、フラクタル物体１（つまり磁性体）の転移温度を上昇させることができる。
【００２３】
磁性体は転移温度を境目としてそれ以下で磁性体としての機能、すなわち磁気秩序を発現する。しかし、転移温度は物質によって決まっており、これを変えるためには物質を変えるしかない。
【００２４】
従来、転移温度を変化させる場合には、転移温度以外の磁気特性やコストなども考慮して、できるだけ目的に近い転移温度を有する磁性材料を選び、その磁性材料に不純物を混ぜて転移温度を微調整するという方法がとられてきた。
【００２５】
しかし、この方法の場合、転移温度をもとの物質の転移温度から下げることしかできない。しかも、磁性体には、転移温度以外にも、履歴幅や飽和磁化など実用上重要な磁気特性があるが、これらは大抵ごく少量の不純物を混ぜることでも大幅に低下したり、予測が難しい変化をしたりするという問題があった。したがって、磁性材料の有する所定の磁気特性を維持しつつ、転移温度を微調整することは非常に困難であった。
【００２６】
一方、本実施形態のフラクタル物体１では、フラクタル構造を本体２の内部に形成したことによって、安価な酸化コバルトでも、他の磁気特性を変化させること無く、その転移温度を上昇させることができたのである。
【００２７】
そして、酸化コバルトを本体２の素材とする本実施形態のフラクタル物体１は、その転移温度が上昇しているので、記憶媒体や磁性を利用した次世代の情報処理システム（スピントロニクス）等の素材として本実施形態のフラクタル物体１を使用した場合には、本体部形成物質として安価な酸化コバルトを採用しても、高価な磁性金属と同等程度の性能を有する記憶媒体等を製造することができる。
【００２８】
（転移温度が上昇する理由）
本体２の本体部形成物質が酸化コバルトの場合において、フラクタル次元が変化し、フラクタル次元が小さくなると、その転移温度（反強磁性転移温度）が上昇する理由は、以下のように推測する。つまり、フラクタル構造を有する本体２は、その転移温度が本体２の表面積Ｓと体積Ｖの比ＲＳ／Ｖ（Ｓ／Ｖ）とスピンの分布（ガンマ関数）の積に比例しているが、フラクタル次元が３次元から小さくなると比ＲＳ／Ｖは大きくなるので（図７（Ｂ）参照）、フラクタル次元が小さくなると本体２の転移温度（つまりフラクタル物体１の転移温度）が上昇したと推測する。
【００２９】
（ＹＢＣＯ）
また、本体２の本体部形成物質として、超伝導性を有するイットリウム系超電導体（ＹＢＣＯ）を使用すれば、フラクタル物体１（つまり超電導体）の機能を向上させることができる。具体的には、フラクタル物体１が超電導になる温度（転移温度）および、ＹＢＣＯが超電導の状態を維持できる磁場の強さ（臨界磁場）を変化させることなく、フラクタル物体１の臨界電流密度を向上させることができる。
【００３０】
臨界電流密度は、転移温度などの他の超伝導特性が同じである場合において、材料自らの超伝導状態を破壊せずに材料に流すことができる最大の電流値を示しており、臨界電流密度が大きいほど優れた超伝導体であるといえる。なぜならば、臨界電流密度が大きいと一度により多くの電気を運べ、より強い磁気的反発力が得られるからである。
【００３１】
従来は、臨界電流密度を向上させるために、超伝導性を有する物質に適当な不純物をわずかに混ぜていた。すると、転移温度や臨界磁場などの他の超伝導特性が多少低下するものの、臨界電流値は向上させることができた。
【００３２】
しかし、本実施形態のフラクタル物体１では、フラクタル構造を本体２の内部に形成したことによって、転移温度や臨界磁場などの他の超伝導特性を維持しつつ、フラクタル物体１の臨界電流値を向上させることができたのである。
【００３３】
そして、ＹＢＣＯを本体２の素材とする本実施形態のフラクタル物体１は、臨界電流値を向上しているので、かかるフラクタル物体１からなる超電導体を医療機器や研究機器等に使用した場合、医療機器や研究機器等の性能を向上させることができるのである。
【００３４】
（臨界電流密度が向上する理由）
本体２の本体部形成物質が超伝導性を有するイットリウム系超電導体（ＹＢＣＯ）の場合において、フラクタル次元が変化すると、その転移温度や臨界磁場を変化させることなく、臨界電流密度を向上させることができる理由は、以下の理由と推測する。
【００３５】
まず、本体部形成物質（ＹＢＣＯ）とフラクタル構造形成物質３（ＡＫＤ）を乳鉢で混ぜ合わせただけでは、本体部形成物質に化学反応は生じず、本体部形成物質の構造変化などは起こらない。つまり、本体部形成物質の固有の特質は変わらない。
【００３６】
一方、フラクタル物体１において、本体２内部のフラクタル構造のフラクタル次元が下がることは、フラクタル物体１における本体２の部分が減りフラクタル構造形成物質３の部分が増えていくことを意味している。
【００３７】
磁界内にフラクタル物体１を配置した場合、磁束（磁力線Ｂ）は、フラクタル物体１を通過するかフラクタル物体１を迂回することになるが（図３（Ａ）、図２参照）、磁力線がフラクタル物体１を通過する方が磁界のエネルギーは低下する（図３（Ｂ））。
【００３８】
一方、本体２において、磁力線が通過した部分は超伝導ではなくなり、部分的に本体２の超伝導が破られた状態となる。しかし、フラクタル物体１は、本体２が超電導の状態を保った方がエネルギーは低下する。つまり、本体２を通過する磁力線を少なくする方が、フラクタル物体１のエネルギーは低下する。
【００３９】
したがって、両者の折衷案として（つまり全体のエネルギーを低く抑えるために）、比較的磁場が弱い段階では、できるだけ本体２のフラクタル構造形成物質３の部分を貫くように、磁力線はフラクタル物体１を通り抜けると考えられる（図２（Ｂ）参照）。
【００４０】
ところで、図２（Ｂ）に示すように、磁力線がフラクタル構造形成物質３の部分を貫くようにフラクタル物体１を通り抜けた場合には、フラクタル物体１の本体２内を磁力線がほとんど貫通しない。このため、本体２の性質（本体部形成物質（ＹＢＣＯ）の性質）は変わらないものの、臨界電流密度のみが変化したと考えられる。つまり、本体２の性質である、転移温度および臨界磁場は変わらないが、臨界電流密度だけが変化したと考えられる。
【００４１】
また、本体部形成物質がＹＢＣＯであってフラクタル構造形成物質３がＡＫＤの場合には、２．５〜２．９８次元であるフラクタル構造を本体２の内部に有していれば、本実施形態のフラクタル物体１は印加磁場に応じて臨界電流密度が変化する性質を有している。
【００４２】
具体的には、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも小さい場合（低磁場）には、本実施形態のフラクタル物体１が２．５〜２．９次元のフラクタル構造を本体２の内部に有していれば、臨界電流密度は、フラクタル次元が３次元（つまり本体２内にＡＫＤが無い状態）の臨界電流密度よりも大きくなる。
また、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも大きい場合（高磁場）には、本実施形態のフラクタル物体１が２．９〜２．９８次元のフラクタル構造を本体２の内部に有していれば、臨界電流密度は、フラクタル次元が３次元（つまり本体２内にＡＫＤが無い状態）の臨界電流密度よりも大きくなる。
【００４３】
本実施形態のフラクタル物体１が上述したような性質を有していれば、印加磁場を変化させるだけで、臨界電流密度を変化させることができる。つまり、印加磁場を変化させるだけで、本実施形態のフラクタル物体１を目的に応じた臨界電流密度に調整することができる。例えば、医療用の磁気イメージング（内部断層撮影、MRI）装置に使用した場合、印加磁場を変化させて臨界電流密度を大きくすれば、より鮮明な画像が得られ、より微小な異常、病巣の早期の発見に寄与できる。
【００４４】
上記のように、本実施形態のフラクタル物体１（具体的には本体部形成物質がＹＢＣＯであってフラクタル構造形成物質３がＡＫＤのフラクタル物体１）において、低磁場と高磁場の場合に臨界電流密度が大きくなる理由は、以下のように推測される。
【００４５】
フラクタル次元が下がると磁力線の抜け道（つまりＡＫＤの部分）が本体２内に多数できる一方、本体２を構成するＹＢＣＯの超伝導性は、多数の構成原子（イットリウムY、バリウムBa、銅Cu、酸素Oのそれぞれが天文学的個数集合）が集まって初めて実現する現象であり、あまり空洞や不純物が多くなっても超伝導性を実現するには不利な状態なる。
【００４６】
このため、磁力線の抜け道が形成されることによるエネルギーの低下と超伝導性の実現のバランスによって、印加磁場において臨界電流密度が大きくなるフラクタル次元、つまり、印加磁場における最適なフラクタル次元が決定されると考えられる。
【００４７】
また、臨界電流は、本体２において、その内部全体を流れているわけではなく、表面だけを流れている。このため、酸化コバルトの場合と同様に、本体２の表面積Ｓや体積Ｖ、隣接する構成要素の小立方体同士の接触面積Ｃの関係が臨界電流密度に影響していると考えられる。
【００４８】
つまり、上述したような様々な効果が合わさって、本実施形態のフラクタル物体１では、低磁場と高磁場の場合において、各々別のフラクタル次元で臨界電流密度が大きな状態を生じるものと推測される。
【００４９】
（フラクタル構造形成物質３）
フラクタル構造形成物質３は、上述したアルキルケテンダイマーに限られず、所定の性質を有するものであれば、フラクタル構造形成物質３として使用することができる。つまり、本体部形成物質２よりも融解温度が低く、安定な物質で本体形成物質２と相互溶解や共融を起こさず、かつ、室温では固形物であって融解してから固化すると表面にフラクタル構造が形成される性質を有する物質を、フラクタル構造形成物質３として採用することができる。フラクタル構造形成物質３として、例えば、一般に蝋やワックスとして知られる各種脂肪酸誘導体や高級炭化水素類などを使用することができる。
【００５０】
（磁性を有する本体部形成物質）
本実施形態のフラクタル物体１の本体２として採用しうる、磁性を有する本体部形成物質としては、以下の物質を挙げることができる。
【００５１】
MnO, α-MnS, β-MnS, γ-MnS, MnS2, MnSe, MnTe, MnTe2,
MnF2, FeF2, FeCl2, FeCl2・4H2O, FeO, CoCl2・6H2O, CoO, NiCl2, NiO, Cr, AgF2,
Au4V, BaFe2O4, BiCrO3, BiFeO3,
Ca2CoWO6, Ca2Fe2O5,
CaMnO3, CaRuO3, CdCr2S4, β-Ce, CeP, CeS, CeSb, CeTe, γ-Co, ε-Co, CoBr2,
CoCO3, CoF2, CoF3, CoFe2O4,
CoS, CoS2, CoSO4, CoTiO3, CoUO4,
CrBr3, CrCl2, CrCl3, CrF2, CrF3,
CrI3, CrN, CrO2, Cr2O3, CrS, Cr5S6,
CrSb, CrSe, CsCoCl3, CsNiCl3, CuBr2, CuCl2,
CuCr2Se4, CuF2, [Cu(NH3)4](NO3)2,
CuO, CuSO4・5H2O, Dy, DyP, Dy2S3,
Er, ErAs, Eu, EuO, α-Fe, FeB, FeBr2, Fe3C,
FeCr2S4, FeI2, Fe4N, α-Fe2O3, Fe3O4,
FeP, Fe2SiO4, FeTe2, FeTiO3, FeWO4,
GaMn3C, Gd, GdAg, GdN, HgCr2S4, Ho, HoN, HoSb,
KCoF3, K2CoF4, KCrF3, KCuF3,
KFeF3, K2FeO4, K2IrCl6,
KMnF3, K2MnF4, KNiF3, K2NiF4,
K2ReCl6, LaCrO3, LaMnO3, LaVO3,
α-Mn, MnBr2, MnCO3,
MnCl2, MnCl2・4H2O,
MnF2, MnFe2O4, MnI2, Mn4N,
Mn4Nb2O9, MnO2, α-Mn2O3, MnP, MnSO4,
MnUO4, MoI3, α-NaFeO2,
NaMnF3, NaNiF3, Nd, NdB6, NdBi, NdN, NdS,
NdTe, (NH4)2IrCl6, Ni, NiBr2, NiCl2,
NiF2, NiMnO3, [Ni(NH3)6]Br2,
NiO, β-NiS, NiS2, NiTiO3,
PbCrO3, PrMnO3, RbVCl3, [RuCl(NH3)5]Cl2,
Sc3In, α-Sm, SmCo5, SrCoSbO6,
Sr2CoUO6, SrFeO3, SrFeWO6, Tb,
TbAs, ThCo5, TiCl2, Tm, VO2, VS, ZrZn2
【００５２】
なお、本体２として採用しうる磁性を有する本体部形成物質は、上記物質に限定されない。また、上記物質単独で本体部形成物質として使用してもよいし、２以上の物質を混合して本体部形成物質として使用してもよい。
【００５３】
（超伝導性を有する本体部形成物質）
本実施形態のフラクタル物体１の本体２として採用しうる、超伝導性を有する本体部形成物質としては、以下の物質を挙げることができる。
【００５４】
TiO, NbO, LiTi2O4, SrTiO3-δ, BaPb1-xBiO3, Ba1-xKxBiO3,
AxWO3 (A = Cs, Rb, Na, Li), AxMoO3
(A = K), AxReO3 (A = K), Ag7O8X (X
= NO3, F, BF4), Li0.9Mo6O17,
(La1-xMx)2CuO4 (M = Ba, Sr, Ca), Ba2LnCu3O7
(Ln = Ce, Pr, Tbを除く希土類), Ba4Ln2Cu8O16,
Ba4Ln2Cu7O15, (BiO)2Sr2Can-1CunO2(n+2),
(TlO)2Ba2Can-1CunO2n+2,
(TlO)1Sr2Can-1CunO2n+2,
(Sr, Ln)Nb2O6 (Ln 希土類),
(La, M)2CuO4 (M = Ba, Sr, Ca, Na, K), (Ln, M)2CuO4
(M = Nd, Pr, Sm, Eu, Gd; M = Ce, Th), (La, Ln, M)2CuO4,
(Ln = Dy, Sm, Eu, Gd, Tb), (Tl, Pb)(Sr, Ln)2CuO5, Bi2Sr2(Ln,
Ce)2Cu2O10, Pb2Sr2(Y,
Ca)Cu3O8, PbBaSr(Y, Ca)Cu3O7, (Pb,
Cu)(Sr, Ba)2(Y, Ca)Cu2O7, (Pb, Cu)(Sr, Eu)2(Eu,
Ce)2Cu2O9, LnBa2Cu3O7
(Ln = Y, La, Nb, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu), LnBa2Cu4O8
(Ln = Y, Nd, Sm, Eu, Gd, Dy, Ho, Er, Tm), Ln2Ba4Cu2O15
(Ln = Y, Eu, Gd, Yb), (La, Sr)2CaCu2O6, (Ln,
Ce)2(Ba, Ln)2Cu3O9 (Ln = Nd, Sm, Eu)
【００５５】
なお、本体２として採用しうる超伝導性を有する本体部形成物質は、上記物質に限定されない。また、上記物質単独で本体部形成物質として使用してもよいし、２以上の物質を混合して本体部形成物質として使用してもよい。
【００５６】
（本実施形態のフラクタル物体１の製造方法）
上述したようなフラクタル物体１を製造する方法はとくに限定されないが、以下の方法を使用すれば、フラクタル物体１内部に形成されるフラクタル構造のフラクタル次元を、所望の次元に調整できる。つまり、フラクタル物体１の内部に形成されるフラクタル構造のフラクタル次元を、適切な値とすることができる。
以下、フラクタル物体１の製造方法について説明する。
【００５７】
まず、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３とを混合容器に入れて混合して、混合物を形成する。このとき、両物質をすり潰しながら混合して混合物を形成する。例えば、乳鉢に本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３とを入れて、乳棒によってすり潰しながら混合する。すると、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３とを混合することができる。
【００５８】
このとき、両物質の混合が進行するとともに、乳棒や乳鉢と物質との間に発生する摩擦や両物質間の摩擦などによって、熱が発生する。摩擦などによって発生した熱によって本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３がフラクタル構造形成物質３の融解温度以上まで加熱されると、フラクタル構造形成物質３が融解する。
【００５９】
一方、乳棒や乳鉢によって両物質をすり潰した場合には、乳棒と接触していない部分は摩擦熱が発生しないか摩擦熱が弱い。すると、融解温度以上となっていたフラクタル構造形成物質３も、乳棒と接触しない状態となると、温度が低下する、そして、融解温度よりも下がると、融解していたフラクタル構造形成物質３は固化する。すると、固化したフラクタル構造形成物質３はその表面がフラクタル構造となり、その表面に本体部形成物質が存在する状態となる。つまり、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３との界面にフラクタル構造が形成された状態となる。
【００６０】
さらに、乳棒や乳鉢によるすり潰しを継続すると、両物質の混合が進行するとともに、フラクタル構造形成物質３の融解と固化が繰り返されることになる。
【００６１】
そして、すり潰しが終了した後、両物質の混合物を冷却または常温で放置すれば、全てのフラクタル構造形成物質３が固化する。すると、本体部形成物質によって形成された本体２の内部に、固化したフラクタル構造形成物質３が埋設された状態のフラクタル物体１が製造される。つまり、フラクタル構造形成物質３と本体２との界面にフラクタル構造が形成された、内部にフラクタル構造を有するフラクタル物体１が製造されるのである。
【００６２】
上記方法であれば、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３とをすり潰しながら混合するだけであるので、簡単な方法で本実施形態のフラクタル物体１を製造することができる。
【００６３】
しかも、上記方法であれば、両物質が乳棒と接触している部分、言い換えれば、両物質に摩擦力が加わっている部分など、限られた範囲のフラクタル構造形成物質３だけを融解温度以上とすることができる。すると、摩擦力に起因する温度上昇が本体部形成物質などに影響を与えることを抑制することができるので、性能が安定した本実施形態のフラクタル物体１を製造することができる。
【００６４】
そして、上記方法の場合、フラクタル構造形成物質３とともに本体部形成物質をすり潰すことになるので、本体部形成物質を微細化（例えば６〜３００μｍ程度；平均５０μｍ程度）することができる。すると、製造された本実施形態のフラクタル物体１では、本体２を構成する本体部形成物質を均質に近づけることができるので、製造される本実施形態のフラクタル物体１を均質な性質を有するものとすることができる。
【００６５】
しかも、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３との混合割合を一定として同じ時間だけすり潰しを行えば、固化したフラクタル構造形成物質３の表面のフラクタル次元をほぼ同じ状態とすることができる。つまり、内部のフラクタル構造のフラクタル次元が同じフラクタル物体１を製造することができる。
【００６６】
したがって、本実施形態のフラクタル物体１の製造方法によってフラクタル物体１を製造すれば、製造されるフラクタル物体１の機能などのバラツキが生じることを抑制することができる。
【００６７】
例えば、本体部形成物質としてＹＢＣＯ、フラクタル構造形成物質３としてＡＫＤ、を使用し、両者の混合割合を体積比でＹＢＣＯ：ＡＫＤ=６６．６％：３３．４％とした上で、乳鉢と乳棒を用いて６０分程度、混合物をすり潰す。すると、フラクタル次元Ｄｍが２．５であるフラクタル物体１を製造することができる。
【００６８】
（フラクタル次元の調整）
一方、使用する本体部形成物質とフラクタル構造形成物質が同じでも、両者の混合割合を変更すれば、固化したフラクタル構造形成物質３の表面に形成されるフラクタル構造のフラクタル次元を変化させることができる。つまり、本体部形成物質とフラクタル構造形成物質の混合割合を調整すれば、所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体１を製造することができるのである。
【００６９】
例えば、本体部形成物質としてＹＢＣＯ、フラクタル構造形成物質３としてＡＫＤ、を使用し、両者の混合割合を体積比でＹＢＣＯ：ＡＫＤ=７５％：２５％とした上で、乳鉢と乳棒を用いて６０分程度、混合物をすり潰す。すると、フラクタル次元Ｄｍが２．８であるフラクタル物体１を製造することができる。
【００７０】
一方、本体部形成物質としてＹＢＣＯ、フラクタル構造形成物質３としてＡＫＤ、を使用し、両者の混合割合を体積比でＹＢＣＯ：ＡＫＤ=９７．５％：２．５％とした上で、乳鉢と乳棒を用いて６０分程度、混合物をすり潰す。すると、フラクタル次元Ｄｍが２．９８であるフラクタル物体１を製造することができる。
【００７１】
本体部形成物質とフラクタル構造形成物質３を混合する方法はとくに限定されず、両物質を混合した際に、両物質の混合物中にフラクタル構造形成物質３が融解し得る温度となる部分が形成される状況となるように両物質を混合できる方法であればよい。
【００７２】
例えば、上述した乳鉢と乳棒ですり潰す場合と同様に、両物質間に摩擦力が発生するように混合する。すると、摩擦力が加わった部分やその近傍の部分の温度は摩擦熱によってフラクタル構造形成物質３を融解温度以上とすることができる。一方、摩擦力が加わった部分から離れた部分などでは摩擦熱が加わらないので、フラクタル構造形成物質３や本体部形成物質の温度は、フラクタル構造形成物質３の融解温度よりも低くなる。すると、必要以上の熱がフラクタル構造形成物質３や本体部形成物質に加わらないので、摩擦力に起因する温度上昇が本体部形成物質などに影響を与えることを抑制することができる。
【００７３】
もちろん、混合物を加熱しながら混合するようにしてもよい。例えば、ヒータなどの加熱手段を有する容器で両物質を混合すれば、両物質に加わる摩擦力が弱くても、加熱手段からの熱によってフラクタル構造形成物質３を融解させることができる。この場合でも、本体部形成物質の性質等が変化する温度よりも低い温度となるように加熱状態を調整すれば、加熱手段からの熱が本体部形成物質などに影響を与えることを抑制することができる。
【実施例１】
【００７４】
本発明のフラクタル物体の製造方法によって、フラクタル物体内部に形成されるフラクタル構造のフラクタル次元を調整できることを確認した。
【００７５】
実験では、フラクタル構造形成物質としてアルキルケテンダイマー（ＡＫＤ、荒川化学工業株式会社製）、物体の本体を形成する本体部形成物質としてイットリウム系超電導体（ＹＢＣＯ）と酸化コバルト（ＣoＯ、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、を使用してフラクタル物体を製造した。具体的には、フラクタル構造形成物質と本体部形成物質を全体が均一な色となるようにすり潰しながら混合して混合物を形成し、この混合物を成型して固化して円柱状のフラクタル物体（ペレット（直径２ｍｍ、高さ１ｍｍ））を製造した。
【００７６】
なお、ＹＢＣＯは、以下の方法で合成した。
まず、酸化イットリウムＹ２Ｏ３（添川理化学製）、炭酸バリウムＢａＣＯ３（添川理化学製）、酸化銅（ＩＩ）ＣｕＯ（添川理化学製）を１：４：６で混合し、メノウ乳鉢を用いて全体が均一な色になるまですり潰した。すり潰した粉体を加圧してペレット状に成型し、成型した試料を電気炉（いすゞ製作所製  EPKRO-13K）で仮焼成（750℃、１時間、続いて930℃、５時間）した後、電気炉内で自然に放冷した。放冷後の試料をメノウ乳鉢で再びすり潰し、再度ペレット状に成型した。このペレット状の試料を再度電気炉で焼成（930℃、５時間）した後、電気炉内で自然に放冷した。放冷した試料を、酸素気流の中で焼きなまし（440℃、２４時間）した後、電気炉内で自然に放冷してＹＢＣＯを合成した。そして、合成したＹＢＣＯをメノウ乳鉢で約２時間かけてよく粉砕したものを混合物の形成に使用した。
【００７７】
フラクタル構造形成物質と本体部形成物質をすり潰しながら混合する際には、上述したように、めのう製の乳鉢とめのう製の乳棒を使用した。
【００７８】
実験では、フラクタル構造形成物質と本体部形成物質の混合割合を変化させて、製造されたフラクタル物体におけるフラクタル構造のフラクタル次元を調製した。
フラクタル構造形成物質と本体部形成物質の混合割合（容積比）は、以下の範囲で変化させた。
ＡＫＤ：ＣoＯ  ０：１００〜８０：２０
ＹＢＣＯ／ＡＫＤ：１００：０〜１０：９０
また、すり潰し時間は、６０分で統一した。
【００７９】
なお、フラクタル物体について、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製：ULTIMA  IV）によって結晶構造を確認した。
また、フラクタル物体のフラクタル次元は、小角中性子散乱（ＳＡＮＳ）測定装置（茨城県東海村  日本原子力研究開発機構にある全国共同利用原子炉  ＪＲＲ−３の中性子分光装置  ＳＡＮＳ−Ｊ−ＩＩとＰＮＯ）を用いて測定した。
【００８０】
（ＣoＯとＡＫＤからなるフラクタル物体）
結果を図４に示す。
まず、図４（Ａ）に示すように、ＣoＯとＡＫＤからなるフラクタル物体では、フラクタル次元に係わらず、ＣoＯは通常の結晶構造を保持していることが確認できた。つまり、本発明のフラクタル物体の製造方法によって製造されたフラクタル物体において、ＣoＯにおいては、原子配列の変化は生じていないことが確認された。
【００８１】
また、図４（Ｂ）に示すように、すり潰し時間を一定（６０分）とした場合、ＣoＯとＡＫＤの混合割合を変化させると、フラクタル物体の表面のフラクタル次元Ｄｓはほとんど変化しないものの、フラクタル物体の内部のフラクタル次元Ｄｍが変化することが確認された。そして、ＣoＯの混合が６０％以下の場合には、内部のフラクタル次元は２．５次元となり、ＣoＯの混合が６０％以上となると、ＣoＯの割合の増加にしたがってフラクタル次元が増加することが確認された。つまり、フラクタル構造形成物質と本体部形成物質の混合割合を調整すれば、所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体を形成できることが確認された。
【００８２】
（ＹＢＣＯとＡＫＤからなるフラクタル物体）
まず、ＹＢＣＯとＡＫＤからなるフラクタル物体では、ＹＢＣＯは、フラクタル次元に係わらず、通常の結晶構造を保持していることが確認できた。つまり、本発明のフラクタル物体の製造方法によって製造されたフラクタル物体において、ＹＢＣＯは、原子配列における変化は生じていないことが確認された。
【００８３】
また、すり潰し時間を一定（６０分）とした場合、ＹＢＣＯとＡＫＤの混合割合を変化させるとフラクタル次元が変化することが確認された。つまり、フラクタル構造形成物質と本体部形成物質の混合割合を調整すれば、所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体を形成できることが確認された。
【００８４】
以上の結果より、フラクタル構造形成物質と本体部形成物質の混合割合を調整すれば、所望のフラクタル次元のフラクタル構造を内部に有するフラクタル物体を形成できることが確認された。
【実施例２】
【００８５】
磁性体で形成されたフラクタル物体の反強磁性転移温度に、フラクタル物体内部のフラクタル構造が与える影響を確認した。
【００８６】
実験で使用するフラクタル物体は、ＣoＯとＡＫＤを用いて、実施例１に示す条件で製造されたフラクタル物体を用いた。そして、製造されたフラクタル物体について、反強磁性転移温度ＴＮを確認して、シミュレーション結果と比較した。
【００８７】
実験で使用するフラクタル物体は、ＣoＯとＡＫＤを用いて、実施例１に示す条件で製造されたフラクタル物体を用いた。そして、製造されたフラクタル物体について、反強磁性転移温度ＴＮを、超電導量子干渉磁束計（Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｅｓｉｇｎ製  ＳＱＵＩＤ  ＭＰＭＳ−ＸＬ）を用いて測定した。
なお、フラクタル物体中にはＡＫＤが存在しており、ＡＫＤの融解によりフラクタル構造が破壊することを防止するために、実験は、ＡＫＤが融解しない温度範囲（３１５Ｋ以下）で実施した。
【００８８】
シミュレーションでは、フラクタル次元を変化させたフラクタルモデル（ＣoＯとＡＫＤからなるフラクタル物体のモデル、図５および図６）を用いて、フラクタルモデルの表面積Ｓや体積Ｖ、隣接する構成要素の小立方体同士の接触面積Ｃを計算した。得られた結果を用いて、フラクタルモデルの各フラクタル次元における表面積Ｓと体積Ｖの比（Ｓ／Ｖ、以下、比Ｒｓ／ｖで示す）を算出し（図７（Ｂ）参照）、この比Ｒｓ／ｖに各フラクタル次元Ｄにおけるスピンの分布（ガンマ関数Γ（Ｄ））を掛け合わせて、各フラクタル次元における積の値Ｒｓ／ｖΓ（Ｄ）を求めた。
この値Ｒｓ／ｖΓ（Ｄ）は、反強磁性転移温度ＴＮと比例するので、このシミュレーション結果と実験値とを比較して、反強磁性転移温度ＴＮとフラクタル構造のフラクタル次元との関係を推測した。
【００８９】
なお、スピンは、コバルト（Ｃｏ）原子の上にいる不対電子が持つ磁気モーメントのことであり、このスピンがコバルトからなるフラクタル物体の磁性の源（磁石の最小単位、構成成分）になっている。
また、シミュレーションは、グラフソフト（Ｉｇｏｒ  ｖｅｒ．６．２２Ｊ）を使用して実施した。
【００９０】
結果を図７（Ａ）に示す。
図７（Ａ）に示すように、シミュレーションで得られるＲｓ／ｖΓ（Ｄ）の値は、フラクタル次元が２．０から２．５まではほぼ一定の値であるが、フラクタル次元が２．７よりも大きくなると、急激に低下する傾向を示している。Ｒｓ／ｖΓ（Ｄ）の値が反強磁性転移温度ＴＮと比例していることを考えれば、フラクタル次元が２．７よりも大きくなると、反強磁性転移温度ＴＮが低くなることを示している。言い換えれば、シミュレーション結果は、フラクタル次元が３．０から２．７の間においてフラクタル次元が小さくなると、反強磁性転移温度ＴＮが高くなる傾向にあることを示している。
【００９１】
一方、実験結果を同じグラフ上にプロットすると、フラクタル次元が３．０から２．７の間において、反強磁性転移温度ＴＮの実測値は上下に変動するものの、Ｒｓ／ｖΓ（Ｄ）の値と同様に、フラクタル次元が２．７よりも大きくなると、反強磁性転移温度ＴＮが低くなる傾向を示している。
【００９２】
つまり、実験結果だけでは明確ではないが、シミュレーション結果と実験結果とを比較することによって、フラクタル物体のフラクタル次元を３次元から連続的に次元を下げていくと、フラクタル物体の反強磁性転移温度ＴＮが変化し、反強磁性転移温度ＴＮが上昇していくことが確認された。
【実施例３】
【００９３】
超電導性を有する物質で形成された物体の性質に、物体内部のフラクタル構造が与える影響を確認した。
【００９４】
実験で使用するフラクタル物体は、ＹＢＣＯとＡＫＤを用いて、実施例１に示す条件で製造されたフラクタル物体を用いた。そして、製造されたフラクタル物体について、転移温度、臨界磁場、および臨界電流密度を確認した。
【００９５】
フラクタル物体の転移温度、臨界磁場、および臨界電流密度は、磁気特性測定装置（ＭＰＭＳ：Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｅｓｉｇｎ社製）を用いて測定した。
【００９６】
結果を図８に示す。
図８に示すように、フラクタル次元を変化させても、転移温度Ｔｃ（図８（Ａ））、臨界磁場（図８（Ｂ））には変化が見られなかった。
【００９７】
一方、図９（Ａ）に示すように、フラクタル次元が変化すると、印加磁場が同じでも臨界電流密度が変化することが確認された。しかも、印加磁場を変化させると、フラクタル次元が同じでも、臨界電流密度が変化することが確認された。
【００９８】
しかも、印加磁場を変化させたときにおいて、フラクタル次元によって、臨界電流密度が変化する傾向が異なることが確認された。具体的には、図９（Ｂ）に示すように、フラクタル次元Ｄ＝２．９０を境にして、臨界電流密度が変化する傾向が異なることが確認された。なお、図９（Ｂ）では、臨界電流密度を、物体のフラクタル次元が３次元の場合における臨界電流密度を１とした相対的な値として表している。
【００９９】
図９（Ｂ）に示すように、Ｄ＞２．９０の場合には、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも小さいときには、臨界電流密度は、Ｄ＝３の臨界電流密度よりも小さい。しかし、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも大きくなると臨界電流密度が急激に大きくなり、印加磁場が２．０×１０−４／Ｏｅよりも大きくなると、臨界電流密度が、Ｄ＝３の臨界電流密度よりも大きくなる。
【０１００】
一方、Ｄ＜２．９０の場合には、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも大きいときには、臨界電流密度は、Ｄ＝３の臨界電流密度よりも小さい。しかし、印加磁場が１．５×１０−４／Ｏｅよりも小さくなると臨界電流密度が急激に大きくなり、印加磁場が２．０×１０−４／Ｏｅよりも大きくなり印加磁場が０．５×１０−４／Ｏｅよりも小さくなると、臨界電流密度が、Ｄ＝３の臨界電流密度よりも大きくなる。
【０１０１】
以上の結果より、内部にフラクタル構造を有する超電導性を有する物質で形成された物体では、その性質に内部にフラクタル構造が影響を与えることを確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明のフラクタル物体は、送電線やリニアモーター用の電磁石のコイルの材料に適している。
【符号の説明】
【０１０３】
１        フラクタル物体
２        本体
３        フラクタル構造形成物質
ＴＮ       反強磁性転移温度
【図１】
2015063575.tif 000003
【図２】
2015063575.tif 000004
【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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