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シリコン

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1: 2016/02/20(土) 07:27:48.07 ID:CAP_USER.net
共同発表:アルケンのヒドロシリル化用鉄・コバルト触媒の開発に成功
http://www.jst.go.jp/pr/announce/20160216-3/index.html


九州大学 先導物質化学研究所の永島 英夫 教授の研究チームは、工業的なシリコーン製造の鍵反応とされる、アルケンのヒドロシリル化注1)反応に活性を持つ、貴金属を含まない新触媒注2)の開発に成功しました。
従来用いられている稀少資源で高価な白金触媒を、安価な非貴金属触媒で代替する、「元素代替」を実現した研究成果です。
この研究成果を受けて平成28年2月より1年間、九州大学と信越化学工業株式会社は産学共同で本触媒の本格的な実用化検討に入ります。

本成果は、アメリカ化学会誌「Journal of the American Chemical Society」の「JACS Spotlights」で、注目される論文としてオンライン速報版に掲載され、近日中に正式掲載されます。

本研究は、国立研究開発法人 科学技術振興機構(JST) 戦略的創造研究推進事業チーム型研究(CREST)
「元素戦略を基軸とする物質・材料の革新的機能の創出」研究領域(研究総括:玉尾 皓平(理化学研究所 研究顧問・グローバル研究クラスタ長))における研究課題「有機合成用鉄触媒の高機能化」(研究代表者:永島 英夫 教授)による支援を受けて実施しました。

続きはソースで

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引用元: 【触媒科学】アルケンのヒドロシリル化用鉄・コバルト触媒の開発に成功 工業的にシリコーン製造に用いられている白金触媒を汎用金属で代替

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1: 2015/11/17(火) 18:24:57.13 ID:???.net
機構報 第1147号:4枚のウェハが取れる大口径・高品質太陽電池用シリコンインゴット単結晶の作製に成功
http://www.jst.go.jp/pr/info/info1147/index.html


ポイント
シリコン太陽電池は、より一層の高品質化と低コスト化が望まれている。
1枚の断面スライスから4枚のウェハを作製できるほど大口径のシリコン単結晶を作製した。
高効率太陽電池の作製コストの3割程度の削減が期待できる。


文部科学省 革新的エネルギー研究開発拠点形成事業(JST受託事業)において、JSTの中嶋 一雄 研究チームリーダーらは、標準的な50cm径の石英ルツボから、40cm径以上の高品質なシリコンインゴット注1)単結晶を作製することに、世界で初めて成功しました。

一般的に使用されている太陽電池の大半はシリコン太陽電池であり、その中核的な部材であるシリコン結晶については、より一層の結晶の高品質化と作製費の低コスト化が望まれていました。

本研究グループは、新しい結晶作製法であるNoncontact crucible(NOC)法注2)を採用しました。NOC法には従来の4倍以上の面積のシリコン結晶が得られるという利点がある反面、温度が管理しづらいという課題がありましたが、2つのヒーターとカーボン製の保熱材の組み合わせによって、大きな結晶の成長に必要な広い低温領域注3)の確保を実現しました。これにより、標準的なサイズである50cm径の石英ルツボを用いて、40cm径以上のシリコンインゴット単結晶を作製することに成功しました。これは、今まで1枚の断面スライスからレギュラーサイズのウェハが1枚しか取れなかったところ、4枚取ることができるほどのサイズです。

本手法で作製したシリコン単結晶は、現在主流の作製法(CZ法注4))と同程度の高効率太陽電池を高い歩留まりで実現できることも明らかになりました。

今後、結晶のさらなる高品質化を目指し、結晶欠陥の一種である転位注5)をゼロにする技術が確立すれば、最高レベルの変換効率注6)を持つシリコン太陽電池に適用できるウェハの作製コストについて3割程度の削減が期待できます。

本研究成果は、平成27年11月17日(韓国時間)に、韓国・釜山で開催中のPVSEC-25(第25回太陽光発電国際会議)にて発表されます。

続きはソースで

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引用元: 【半導体工学】4枚のウェハが取れる大口径・高品質太陽電池用シリコンインゴット単結晶の作製に成功

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1: 2015/08/12(水) 06:12:50.08 ID:v6HHs+99*.net
掲載日 2015年08月12日



 産業技術総合研究所ナノチューブ実用化研究センターCNT用途チームの関口貴子主任研究員と田中文昭元産総研特別研究員らは、衣類のように柔らかく、曲げたり伸ばしたりしても壊れないトランジスタを開発した。
金属やシリコン基板のような硬い材料をまったく使っていないため人体などに沿って変形することも可能。今後、柔らかいセンサーなどと組み合わせ、医療用の人体圧力分布センサーなどを開発する。

画像
http://www.nikkan.co.jp/news/images/nkx20150812eaac.png
※開発した柔らかいトランジスタ、ハイヒールで踏んでも性能に変化がない(産総研提供)

 単層カーボンナノチューブ(CNT)やイオンゲル、シリコーンゴムなどの柔らかい素材だけでトランジスタを構成した。柔らかさや破けにくさに関しては、衣類と同じ程度という。トランジスタの性能を示すオンオフ比は1万と、従来のフレキシブルトランジスタと同等だった。

 実際にハイヒールで踏んでもトランジスタの性能が変わらないことを確認した。日常で起こり得る負担では、ほぼ壊れないという。今後、衣類のように身につける人体計測システムを開発する。

(記事の続きや関連情報はリンク先で)

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引用元:日刊工業新聞 http://www.nikkan.co.jp/news/nkx0320150812eaac.html

引用元: 【科学】 産総研、衣類のように柔らかいトランジスタ開発‐折り曲げ変形自在で踏んでも壊れず [日刊工業新聞]

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1: 2015/07/16(木) 08:14:44.15 ID:???.net
太陽光:低コスト、高効率な「ペロブスカイト太陽電池」、実用化に向け安定生成技術を開発 (1/2) - スマートジャパン
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/spv/1507/03/news030.html

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http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/km_per1.jpg
図1:ペロブスカイト構造 ※出典:物質・材料研究機構
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/km_per2.jpg
図2:ヨウ化鉛メチルアンモニウムの結晶構造 ※出典:物質・材料研究機構
http://image.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1507/03/l_km_per3.jpg
図3:今回開発したペロブスカイト太陽電池の模式図と素子断面の走査型電子顕微鏡写真(左)と出力特性(右)。ペロブスカイト層で光を吸収し、光励起によって発生した電子と正孔の電荷は、電子は電子輸送層(PCBM)へ輸送され、正孔は正孔輸送層へ輸送され、電極から取り出されることで出力特性の電力を得る(クリックで拡大)※出典:物質・材料研究機構


 太陽電池は再生可能エネルギーとして大きな注目を集める一方で、現在のシリコン素材が中心のものはコストが高くなる。そのため従来技術の壁を突破する次世代太陽電池素材の模索が進んでいる。

 ハロゲン化鉛系ペロブスカイト(以下、ペロブスカイト)もその素材の1つだ。ペロブスカイトは結晶構造の一種で、ペロブスカイト(灰チタン石)と同じ結晶構造をペロブスカイト構造と呼ぶ。
ぺロブスカイト太陽電池ではヨウ化鉛メチルアンモニウム(CH3NH3PbI3、もしくはCH3NH3PbI3-xClx)をペロブスカイト層として用いる。結晶構造では、Bサイトに鉛(Pb2+、Xサイトにヨウ素(I-)、Aサイトにメチルアンモニウム(CH3NH3+)が規則構造を形成している(図1、図2)。


安価で高い効率を実現できるポテンシャル

 ペロブスカイトを利用した太陽電池は安価な方法で作成できること、500ナノメートルの厚みでほぼ100%の光を吸収できること、1ボルト程度の高い開放電圧が得られることなどが評価され、次世代太陽電池として研究開発が進んでいる。

 一方で、高い光電変換効率が得られるものの、データのばらつきが大きく再現性が低いという課題を抱えている。また、ペロブスカイト太陽電池では電圧掃引方向によって得られる光電変換効率が異なる現象(ヒステリシス)が観測されると指摘され、これまで報告されている高い変換効率の信頼性にも疑問点があった。さらに数回の測定で素子が劣化するなど耐久性に問題がある事も多く、ペロブスカイト材料自体の半導体としての電気特性を正確に評価できていなかった。 

ペロブスカイト太陽電池を正しく測定できる技術

 今回開発された技術は、これらの課題を克服し、高い再現性と安定性を持ってペロブスカイト太陽電池を作成できるようにし、ペロブスカイト太陽電池の動作特性の解明や特性の正しい検証などを可能にするものだ。

続きはソースで

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引用元: 【エネルギー技術】低コスト、高効率な「ペロブスカイト太陽電池」、実用化に向け安定生成技術を開発

低コスト、高効率な「ペロブスカイト太陽電池」、実用化に向け安定生成技術を開発の続きを読む

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1: 2015/07/11(土) 22:22:37.81 ID:???.net
東大、ミリメートルサイズの磁石が量子力学的に振る舞うことを発見 | マイナビニュース
http://news.mynavi.jp/news/2015/07/10/500/
記者会見 超伝導量子ビットと磁石の球のコヒーレントな結合に初めて成功 ...
http://www.rcast.u-tokyo.ac.jp/pressrelease/pdf/270710release_rcast.pdf

画像
http://n.mynv.jp/news/2015/07/10/500/images/001l.jpg
研究に用いられた直径1mmのYIG単結晶球
http://n.mynv.jp/news/2015/07/10/500/images/002l.jpg
マグノンとマイクロ波光子の相互作用により生じたエネルギー準位反交差
http://n.mynv.jp/news/2015/07/10/500/images/003l.jpg
空洞共振器中に置かれたYIG球と超伝導量子ビットの模式図。共振器内の電界と磁界の分布が上下に分けて示されている。左上の写真は実験に用いられた直径0.5mmのYIG球。右下は、シリコン基板上に作られた超伝導量子ビットのアルミニウム製のアンテナ電極(白色部分)と、その間にあるジョセフソン接合(中央重なり部分)の画像
http://n.mynv.jp/news/2015/07/10/500/images/004l.jpg
研究グループが目指す量子インタフェース方式の概念図
http://n.mynv.jp/news/2015/07/10/500/images/005l.jpg
研究グループが目指す量子中継器の概念図


東京大学(東大)は7月10日、超伝導回路を用いた量子ビット素子と強磁性体中の集団的スピン揺らぎの量子(マグノン)をコヒーレントに相互作用させることに成功し、ミリメートルサイズの磁石の揺らぎが量子力学的に振る舞うことを発見したほか、その揺らぎの自由度を制御する方法を開発したと発表した。

同成果は、東大 先端科学技術研究センター 量子情報物理工学分野の中村泰信 教授(理化学研究所創発物性科学研究センター チームリーダー)、田渕豊 特任研究員(現 日本学術振興会特別研究員)および同大 工学系研究科 物理工学専攻 修士学生の石野誠一郎氏らによるもの。詳細は米国科学振興協会(AAAS)発行の学術雑誌「Science」に掲載された。

量子コンピュータや量子暗号通信といった量子力学の応用分野の1つに、情報処理と通信を統合した量子情報ネットワーク技術があるが、これを実現するためには、互いの間で量子情報を授受するためのインタフェースが必要となり、マイクロ波と光の活用が期待されている。しかし、量子状態をコヒーレントに転写する方法があり、その手法として、ナノ機械振動子や単独の電子スピン、常磁性電子スピン集団などを用いた研究が進められてきたが、強磁性体中のスピン集団に着目し、スピン波のエネルギー励起運動の量子であるマグノンを用いた研究はこれまでなかったという。

研究では、強磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット(YIG)単結晶球の中のマグノンと共振器の中のマイクロ波光子の結合について調査を実施。

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引用元: 【量子力学】ミリメートルサイズの磁石の揺らぎが量子力学的に振る舞うことを発見 東大

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1: 2015/07/10(金) 17:29:58.34 ID:???.net
IBM、7ナノメートルの極小半導体を試作
http://jp.wsj.com/articles/SB11807971170009143901604581099352600757440

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革新のペースを維持しようとする半導体メーカーは、最近ではコスト問題に直面している。しかし、IBMの研究員は、競争相手に差を付ける画期的な成果を達成した。

 IBMは9日、7ナノメートル(ナノは十億分の一)の生産プロセスを用いた半導体試作品の開発について明らかにした。現在市場で販売される14ナノメートルの半導体よりも大幅に小型化した半導体で、微細化をめぐる競争でライバルに先行する構えだ。

 アナリストは、IBMの半導体試作品が待望の新生産ツールで製造されたものだが、新技術の大量生産への適用を保証するものではないと述べた。だが、今回の進展は、IBMやその製造パートナーにとって、インテルなどライバルに圧力をかける効果があるほか、業界が引き続きチップの高速化やストレージ容量の増大、省電力化などの障壁を、半導体の進化のために克服できることを示すものとなる。

 エンビジョニアリング・グループのアナリスト、リチャード・ドーティー氏は「カンフル剤を必要とする業界に自信をもたらす動きだ」と述べた。

 業界各社は、インテルの共同創業者ゴードン・ムーア氏が50年前に提唱した競争上の長期的傾向の予測「ムーアの法則(半導体の集積密度は18カ月で倍増する)」の下、トランジスターやその他の超小型部品のさらなる微細化をめぐって競争している。
現在大量生産されている半導体は14ナノメートルの生産プロセスを用いているが、こうしたプロセスはほぼ一定間隔で微細化されており、メーカーに半導体の性能向上やコスト削減をもたらしている。

 しかし、ムーアの法則に沿って前進することは、サイズが小さくなるにつれて困難さを増している。最新の生産工程への移行ではトランジスターの生産コストを削減できなかったメーカーもある。

 着実に2年ごとに新生産技術を投入してきたことで知られるインテルでさえも、14ナノメートルの生産プロセスを完成させるまでには6カ月の遅れが生じた。現在インテルは10ナノメートルの技術に取り組んでおり、アナリストはこれが16年に登場すると見込んでいる。

 これまでは旧工場で22ナノメートルの半導体を生産してきたIBMだが、今回7ナノメートルの工程を用いた半導体試作品を製造できたという。同社の半導体技術研究担当副社長、ムケシュ・カーレ氏は、この取り組みについて「偉大なチャレンジでの画期的な成果」と位置付けた。

 7ナノメートルのプロセスを用いた半導体は、今後数年間は実用化されない公算が大きい。VLSIリサーチのアナリスト、ダン・ハッチソン氏は「業界ではここから製造までに大きな課題がある」と述べた。

 しかし、IBMは、その取り組みでは製品への道のりに根本的な障壁がないことを示すと見込んでいる。新技術ではハイエンドチップ上のトランジスターの数は数億から20億強にまで増加する。

 カーレ氏は、IBMが半導体試作品の生産でその一部にシリコンゲルマニウムと呼ばれる素材を初めて追加したと述べた。

 注目を集める公算が大きいのはリソグラフィーと呼ばれる技術に関する手法だ。この生産工程では光を用いて回路パターンを半導体ウエハー上に転写する。

 しかし、最新の半導体生産では複数の露出工程が必要となり、1ウエハー当たり処理費は大幅に増加した。

 このためIBMは、極端紫外線(EUV)と呼ばれる新リソグラフィー技術を用いて7ナノメートル半導体を開発した。業界では同技術の開発に20年余りを費やしている。同技術では現行のツールよりもはるかに短い光の波長を利用するため、複数の露出の必要性を回避できる。

 オランダのASMLホールディングがEUVツールを開発しているが、同システムのコストは1億5000万ドルにのぼる可能性がある。他のリソグラフィー装置のコストは5000万ドル前後だ。試作品モデルはニューヨーク州立ポリテクニック・インスティテュート(SUNYポリ)で運用されており、IBMの7ナノメートルの研究もここで行われた。

 難題の一つは現行のEUVツールのウエハー処理速度が従来のツールのそれよりもはるかに遅いこと。VLSIのハッチソン氏は、IBMの半導体試作品はこの点で進化の兆しだと述べた。

 一方、インテルはリスクヘッジしているもようだ。同社の製造技術を支えるシニアフェローのマーク・ボア氏は最近、インテルが7ナノメートルの半導体の製造においてEUVにシフトしなくても採算性を得ることに自信を示した。
一方、同社は7ナノメートル開発の他の詳細は明らかにしていない。広報担当者はIBMの発表に関してコメントしていない。

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引用元: 【半導体】IBM、7ナノメートルプロセスの極小半導体を試作 一部にシリコンゲルマニウムを追加

IBM、7ナノメートルプロセスの極小半導体を試作 一部にシリコンゲルマニウムを追加の続きを読む

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