1: 2015/01/11(日) 19:55:55.79 ID:???.net
2015年1月9日ニュース「光からスピン流を生成する新原理発見」 | SciencePortal
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2015/01/20150109_01.html

東北大学 プレスリリース
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/01/press20150107-01.html
日本原子力研究開発機構 プレスリリース
http://www.jaea.go.jp/02/press2014/p15010803/
科学技術振興機構 プレスリリース
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20150108/


特定の金属微粒子を含む絶縁体の磁石に可視光を照射して、スピン(磁気)の流れを生成できる新しい原理を、東北大学金属材料研究所の内田健一(うちだ けんいち)准教授らが実証した。次世代のスピントロニクスや分散型発電、省エネ技術の基盤となる発見として期待される。東北大学の齊藤英治(さいとう えいじ)教授と日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターの前川禎通(まえかわ さだみち)センター長、安立裕人(あだち ひろと)副主任研究員らとの共同研究で、1月8日付の英オンライン科学誌ネイチャーコミュニケーションズに発表した。

持続可能な社会に向けた環境、エネルギー問題への取り組みの中で、身近に存在する光、熱、振動、電磁波などをエネルギー源として利用するような、新しいエネルギー変換原理の創出が待望されている。クリーンで信頼性の高いエネルギー変換技術の候補として太陽電池や熱電素子、圧電素子などを用いた発電技術が盛んに研究されている。

研究グループは、金属微粒子への光照射で誘起される「表面プラズモン」と呼ばれる電子の集団運動を磁石の中で励起することで、絶縁体磁石に埋め込んだ金微粒子近傍に強力な電磁場を発生させ、この電磁場でスピンの運動を効果的に駆動させた。こうして、絶縁体で光のエネルギーのスピン流への変換に世界で初めて成功した。スピン流を電流に変換する技術は確立しており、光から電流を生成する新しい変換原理が創出されたことになる。

今回の実験では、絶縁体である磁性ガーネット(BiY2Fe5O12)薄膜の表面に白金(Pt)薄膜を接合した素子を使った。この素子は、磁性ガーネット層にナノ(ナノは10億分の1)メートルサイズの金(Au)微粒子を埋め込んだ構造となっている。これに分光した可視領域の単色光を照射しながら、白金層に発生する電気信号の精密測定を行った。

続きはソースで

画像
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/img/150109_img1_w500.jpg
図. 表面プラズモンを用いた光-スピン変換。
(a)実験に用いた素子の模式図。可視光を照射すると、金微粒子中に励起された表面プラズモンを介して光とスピンが相互作用し、磁性ガーネットと白金の界面近傍にスピン流が生成される。このスピン流を起電力に変換して、電気信号として観測した。
(b)走査型電子顕微鏡で撮影した金微粒子。直径100nm(ナノメートル)以下の金微粒子が光アンテナとして作用する。
(c)金微粒子近傍の電磁場分布のシミュレーション結果。可視光域の波長690nm近傍の光を照射すると、表面プラズモン共鳴が生じるため、金微粒子の周りに局在した強力な電磁場が発生し(左図)、スピンの運動が励起される。表面プラズモン共鳴条件を満たさない波長500nmの光を照射した場合
には、電磁場の増強効果は起こらない(右図)。
(提供:東北大学)

引用元: 【電磁気学/エネルギー技術】光からスピン流を生成する新原理発見

スポンサーリンク
3: 2015/01/11(日) 20:44:53.21 ID:9Qayy+FY.net
デジモンの新キャラか

4: 2015/01/11(日) 20:59:40.46 ID:Z5Y9RBBd.net
これは一種のコヒーラー管なのかな?

5: 2015/01/11(日) 21:24:17.22 ID:bUrkH0FF.net
ところでこの素子が実用可能だとして
そういう状態に辿りつくまで全世界が研究開発に投入したエネルギーを
その素子だけで回収することは可能なんだろうか?

同じことは既存の太陽電池とかにも言えるけど

7: 2015/01/11(日) 21:55:16.03 ID:qDuuhk71.net
すげーな
発電の概念がひっくりかえるんでないの?

9: 2015/01/12(月) 08:56:58.00 ID:/Ai1hjnr.net
「どうせお湯沸かすんでしょ」で御馴染みのお湯厨が歓喜するネタだな

10: 2015/01/12(月) 16:15:43.08 ID:maFRh11g.net
いやお湯厨はいちゃもん付けたいのよスピントロニクスで電流に直変換です
なんて事になったらLANケーブルで吊りかねない、いや別にかまわんが

12: 2015/01/12(月) 19:32:39.10 ID:wG0KNXlT.net
なんでこんな微妙なスレで発電の話になってるのかと思ったら、

>クリーンで信頼性の高いエネルギー変換技術の候補として太陽電池や熱電素
>子、圧電素子などを用いた発電技術が盛んに研究されている。

に、釣られてるのか

「光→スピン流→起電力」より、太陽電池のほうが効率いいのは自明なのに、馬鹿ばっかだな

13: 2015/01/13(火) 17:33:36.49 ID:D72y0iDV.net
へぇーどの様に自明なの

15: 2015/01/14(水) 20:37:48.78 ID:plMuwqrE.net
>>13
バンドギャップよりちょっと短い波長の場合の太陽電池の効率はほぼ100%なのに、
エバネッセントとかスピン流とかで散逸しまくってて適うわけないだろ

18: 2015/01/15(木) 16:24:05.39 ID:97oU1Q6y.net
>>15
どうも。効率のいい波長の話持ち上げられてもなんとも。散逸しまくるのは素性が悪いのかしらね。

20: 2015/01/15(木) 17:04:51.11 ID:AXt3zn66.net
スピンとか概念上の存在だけだと思ってたわ

21: 2015/01/15(木) 17:31:03.46 ID:Clyy6M+0.net
光は急に停止させるとその場で一分間回転してから消える、って以前、
別の記事であったな。

22: 2015/01/15(木) 18:46:48.16 ID:jtTpUHQe.net
これってUFOの駆動に使われている基礎技術だよね

23: 2015/01/15(木) 23:58:44.52 ID:ZP2T/lkW.net
人工鉱石の製造コストがなかなか下がらないのが残念。
まともにコストダウン進めてるのは工具需要が高い
ダイヤくらいじゃないのか。

合成鉱石手でやる職人とか目指す人っていないのかな。
木目金みたいにその場で組成アレンジして虎目ガーネット
とか作れれば楽しいのに

8: 2015/01/11(日) 23:03:23.65 ID:XL2RE+fa.net
まじかよ白金買い占めるわ