理系にゅーす

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密度

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1: 2016/08/19(金) 07:28:08.89 ID:CAP_USER9
◆2021年、ムーアの法則が崩れる?

「集積回路の実装密度は18カ月ごとに2倍になる」。
このムーアの法則は、1965年にインテル共同創業者のゴードン・ムーア氏が唱えた。

経験則だが、集積回路(半導体)の歴史はこの法則を、回路上のトランジスタやリード線といった素子を微細化することで実現してきた。
時間とともに技術は進歩し集積回路は高密度化し、それが結果として高性能化、高速化と低価格化を伴う。

18カ月で2倍、つまり3年ごとに4倍の容量のメモリチップが登場する。
15年で1024倍になり、たとえば同じ価格のメモリモジュールが1Mバイトから1Gバイトになる。

18カ月というサイクルは、厳密に言えば近年は崩れているが、驚異的なペースでの集積回路の高密度化は続いている。
集積回路が誕生したころから、我々はそれが当たり前だと思ってきた。

しかしこの法則は、2021年、つまりあと5年で崩れるという。
米国半導体工業会(SIA)が出した「2015年の半導体国際ロードマップ」と題するレポートで予測されている。

目に見える大きさから始まった集積回路は2016年現在、10nm(ナノメートル)プロセス、つまり素子1個の幅が1億分の1メートルという精密さで作られている。
これが2020年には半分の5nmプロセスになるという予測もあるが、物質を無限に分割することはできず、いずれ原子の大きさという壁にぶつかる。

トランジスタは、原子の格子構造によって電流(電子)を制御する。
5nm付近になると原子1個(およそ0.1nm)の大きさが影響を与えてくる。

回路を流れる電流、つまり移動する電子も、リード線の幅に対する抵抗や、物理学上の不確定性原理や、その他さまざまな理由から影響を受け、電子回路が実現できなくなる。
集積回路が原子や素粒子からできていることを考えれば、いつかは来る限界だとわかっていたが、ついにその限界が2021年に訪れるというわけだ。

では、どうなるのだろうか。
これまで何度も、ムーアの法則は物理的な限界を迎えたと考えられてきたが、そのたびに技術革新によって乗り越えられてきた。
だが今度の限界は、回避できそうにない。

ここで、発想を転換すれば解決できるのではないか。
回路を微細化しなくても、要するにシリコンウエハー上の同じ面積に、より多くの回路を詰め込めればいい。

具体的には、3次元方向に回路を展開する。積み重ねた薄膜上にそれぞれ回路を作り、相互に接続するなど、さまざまな3次元回路の製造法が模索されている。
発熱やコストの問題があるが、それも技術革新が解決するだろう。

こうして、2021年以後も見かけ上はムーアの法則が継続することになるかもしれない。
だが3次元回路にも、いずれ限界はやってくる。
そのときは、なにが待っているのだろうか――。

解説図:ムーアの法則の一例を示すグラフ(Wikipediaより)
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160816-00000031-zdn_n-000-0-view.jpg

ITmedia ニュース 2016年8月16日(火)11時44分
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160816-00000031-zdn_n-sci
ダウンロード (1)


引用元: 【IT】「集積回路の実装密度は18ヶ月ごとに2倍になる」──ムーアの法則が2021年に崩れる? [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/04/07(木) 02:52:53.83 ID:CAP_USER*.net
 自然科学研究機構・核融合科学研究所(岐阜県土岐市下石町)は5日、軽水素に質量の大きいヘリウムガスを混合してプラズマのイオン温度を計測したところ、ヘリウムガスを多く含むほど温度が上昇することが分かった、と発表した。

 核融合発電の実現には高温・高密度のプラズマを閉じ込めて長時間維持することが必要。研究所はプラズマの高性能化を図るため、本年度末に大型ヘリカル装置で軽水素より質量の大きい重水素を使った実験を行う計画だが、今回の実験結果から、重水素の利用により高温度で高性能のプラズマ生成が見込まれるとしている。

続きはソースで

ダウンロード (5)
岐阜新聞 2016年04月06日09:15
http://www.gifu-np.co.jp/news/kennai/20160406/201604060915_27048.shtml

引用元: 【研究】ヘリウムガス多いほど上昇 プラズマのイオン温度 核融合科学研究所

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1: 2016/03/05(土) 14:15:34.76 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】地球内核の組成制約に成功 ―世界最高の高温高圧条件下で鉄の音速・密度同時測定― - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/43937


【概要】

 国立大学法人東北大学の坂巻竜也助教・大谷栄治教授、公立大学法人兵庫県立大学の福井宏之助教、公益財団法人高輝度光科学研究センターの筒井智嗣主幹研究員、および国立研究開発法人理化学研究所のアルフレッド・バロン准主任研究員らの研究グループは、地球の内核に含まれる軽元素として水素・珪素・硫黄がその有力な候補であることを突き止めました。

 地球の中心に存在する核は、金属鉄を主成分としており、固体である内核と液体である外核で構成されています。
様々な研究によって、地球の最中心にある内核の構成元素として、主成分の鉄の他にニッケルが存在することが既に明らかになっています。
さらに軽い元素(水素・炭素・酸素・珪素・硫黄など)も含まれていることが示唆されていますが、どの元素が含まれているのかはまだ分かっていませんでした。

 本研究では、地球深部の超高温高圧条件で金属鉄の縦波弾性波速度と密度を同時に測定することで、地球内核中に含まれる軽元素として水素・珪素・硫黄がその有力候補であることを明らかにしました。
本研究によって、地球の成り立ちを解明するための大きな指針が与えられました。

 本研究成果は、米国科学雑誌「Science Advances」において 2016 年 2 月 26 日に公開予定です。

続きはソースで

 
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引用元: 【地球科学】地球内核の組成制約に成功 世界最高の高温高圧条件下で鉄の音速・密度同時測定

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1: 2016/02/19(金) 18:05:30.63 ID:CAP_USER*.net
ケンブリッジ大学とロンドン大学クイーン・メアリーの研究チームは、五次元空間に存在するリング状のブラックホールについて、スーパーコンピューターによるシミュレーションを使った検証を行なった。

ダウンロード (4)


その結果、五次元のブラックホールでは「裸の特異点」が剥き出しの状態で現れるため、アインシュタインの一般相対性理論を含む既知の物理法則はすべて破綻する可能性があることが分かった。

一般相対性理論では、物体が存在すると、その周囲の時間と空間(時空)に歪みが生じる。
重力とはこの時空の歪みによる効果であると説明される。
ブラックホールの中心部にある「特異点」では、重力が余りにも強く、物体が無限の密度まで潰れてしまう。
このため特異点では、すべての物理法則が成り立たなくなると考えられている。
しかし、通常ブラックホールの特異点は「事象の地平面」に包まれていて、その外側から観測することはできないとされている。事象の地平面を超えると重力が強すぎて光さえも脱出不可能となるため、事象の地平面の内側のどんな情報も、外部から知ることはできないためである。

続きはソースで

画像
http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2016/02/18/22/315ABA4000000578-0-image-a-61_1455835498326.jpg
http://i.dailymail.co.uk/i/gif/2016/02/blackhole1.gif
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3453739/A-five-dimensional-black-hole-break-theory-relativity-Simulation-suggests-strange-rings-defy-physics-exist.html

引用元: 【科学】「五次元のブラックホール」が存在する可能性がある…「裸の特異点」が出現し、宇宙の法則はすべて破綻

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1: 2016/02/09(火) 07:02:24.18 ID:CAP_USER*.net BE:348439423-PLT(13557)
sssp://img.2ch.sc/ico/samekimusume32.gif
神秘に包まれた土星の環の中でも、最も大きく、最も謎の多いのがB環だ。
そのB環の重さが、これまで考えられていたよりもずっと軽いらしいことが、研究によって明らかになった。
(中略)
ところが、最近NASAの土星探査機カッシーニがB環のかすかな密度波を詳しく調べたところ、場所によってばらつきはあるものの、B環はこれまで考えられていた質量の2分の1から7分の1しかないことが明らかになった。重そうに見えるのに実際は軽いというトリックは、空っぽのプラスチック製ダンベルをさも重そうに持ち上げて、力持ちに見せようとするパフォーマンスに似ていなくもない。

詳細・続きはソースで

ダウンロード (10)


*+*+ NATIONAL GEOGRAPHIC +*+*
http://natgeo.nikkeibp.co.jp//atcl/news/16/a/020800007/ 
VIPQ2_EXTDAT: default:vvvvv:1000:512:----: EXT was configured

引用元: 【社会】土星の環は思っていたより軽かった

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1: 2015/12/08(火) 11:26:06.67 ID:CAP_USER*.net
◆世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

ノートPCやスマートフォン、電気自動車(EV)はひとえにリチウムイオン電池の登場によって実現したと言っても過言ではなく、今後も、バッテリー性能の向上はテクノロジーの進化にとって重要性を増していくと見られています。

そんな中、リチウムイオン電池を代替すると期待されている「ナトリウムイオン二次電池」の市販版プロトタイプが公開されました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/a04.jpg

そのポスト・リチウムイオン電池として、リチウムと同じアルカリ金属であるナトリウムが注目されており、ナトリウムイオンを使って電荷を運ぶナトリウムイオン電池が有力視されています。

ナトリウムイオン電池は、リチウムイオン電池に比べて電圧が0.3V低いこと、元素としての質量が重いこと、エネルギー密度が低いことなどの欠点はあるものの、ナトリウムはリチウムに比べてクラーク数で1000倍以上大きく、世界中の至る場所で海水から無尽蔵に取り出せるという最大の利点から、実用化が期待されています。

そんな中、フランスの国立科学研究センター(CNRS)とRS2E networkの共同研究グループが、世界で初めてポータブルコンピューター用バッテリーの規格として最も普及している直径1.8センチメートル×長さ6.5センチメートルの円柱「18650」サイズに則したナトリウムイオン電池の開発に成功し、そのプロトタイプを公開しました。

写真:http://i.gzn.jp/img/2015/12/08/first-na-ion-battery/00-top.jpg

ナトリウムイオン電池の開発では電極材料に何を用いるのかが大きなキーファクターであるところ、公開された18650ナトリウムイオン電池の電極材料は企業秘密のため詳細については伏せられましたが重量エネルギー密度は90Wh/kgで充電可能回数は2000サイクル以上を実現しているとのこと。

続きはソースで

ダウンロード
 

GIGAZINE 2015年12月08日 09時00分00秒
http://gigazine.net/news/20151208-first-na-ion-battery/ 

引用元: 【技術】世界初の汎用ナトリウムイオン二次電池が登場、リチウム電池の代替なるか

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