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抵抗

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1: 2015/05/10(日) 08:38:03.51 ID:???.net
東大、ナノスケールの世界での、不思議な電気抵抗の振る舞いを明らかに | サイエンス - 財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20150509/248517.html

画像
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916323740big.jpg
原子接触の模式図(東京大学の発表資料より)
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015050916335940big.jpg
走査トンネル顕微鏡による原子像(挿入図)内の各位置で、探針・基板間の距離を変えながら測定した電気伝導度のプロット。(東京大学の発表資料より)


 東京大学のHowon Kim(ホーウォン キム)特任研究員・長谷川幸雄准教授らの研究グループは、鉛からなる探針と鉛基板との間での原子接触状態における電気抵抗を測定し、2つの電極の先端原子間の相対的な位置関係によって、抵抗値が変化することを発見した。

 一般に、金属電線の電気伝導度は断面積に比例する。しかし、径を1ナノメートル程度まで細くすると、中を流れる電子の波長と同じ程度になるので波としての性質が無視できなくなり、量子的な振る舞いが現れるようになる。そして、径が1ナノメートル程度の場合、電気伝導は断面積には比例せず、面積の減少に伴い階段状に減少するなど、不思議な現象が起きる。

 本研究グループは、探針制御技術の性能を高めた上で走査トンネル顕微鏡の原子像観察技術を生かし、あらかじめ取得した鉛の基板表面の原子像から探針の位置を原子レベルで正確に決めつつ、鉛探針と基板表面の間隔を少しずつ狭めながら電気伝導度を測定することによって、基板表面上での各場所における電気伝導度の分布とその間隔依存性を得ることに成功した。

続きはソースで

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 なお、この内容は「Physical Review Letters」に掲載された。論文タイトルは、「Site-dependent evolution of electrical conductance from tunneling to atomic point contact」。

引用元: 【電磁気学/ナノテク】東大、ナノスケールの世界での、電気抵抗の量子的な振る舞いを明らかに

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1: 2015/05/11(月) 21:14:04.57 ID:???.net
その名は「ドム」 薄膜広げて衛星回収、福岡の鉄工所実証へ (qBiz 西日本新聞経済電子版) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150511-00010000-qbiz-bus_all

no title


 大学や企業による超小型衛星の開発が活発になるなか、運用を終えた衛星をスペースデブリ(宇宙ごみ)にしないために速やかに降下させる装置を、福岡県広川町の産業機械製造「中島田鉄工所」(中島田正宏社長)が開発している。「DOM(ドム)」と名付けた装置は2016年度、超小型実験衛星に取り付けてロケットで打ち上げ、宇宙での性能実証に挑む。世界的な超小型衛星の需要増加を見据え、同社は将来の事業化も目指す。

 DOMは、取り付けた衛星が運用を終えた後に薄膜を広げる装置。この膜でごくわずかな大気への抵抗力を大きくし、地球を周回する衛星にブレーキをかけて高度を下げる仕組みになっている。
薄膜を折りたたんで円筒形の箱に収納し、衛星に搭載する。

 東北大の桑原聡文助教(33)=九州大出身=がDOMを考案、学生時代から親交がある同社と2010年に共同開発を始めた。桑原助教は「衛星が増えて軌道が混み合い、使える周波数も少なくなった。宇宙は新たな衛星を打ち上げづらい環境になっている」と開発の背景を話す。不用になった衛星を減らし、宇宙利用を拡大する考えだ。

 同社と東北大は、DOMを取り付けた超小型衛星「FREEDOM(フリーダム)」を開発、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の支援制度を使って打ち上げる。昨年9月、支援対象の超小型衛星の一つに選ばれた。16年度、国際宇宙ステーション(ISS)に物資を運ぶ補給機に入れてロケットで打ち上げ、ISSから宇宙空間にFREEDOMを放出する計画だ。

 FREEDOMは一辺約10センチの立方体、重さ約1・3キロ。高度約400キロの地球周回軌道に投入される。試算では、FREEDOMが地球に落下するまでに約1年かかるが、薄膜を広げれば数週間に短縮できる。任務を軌道からの離脱に特化した衛星は初という。

 DOMは3年前に打ち上げられた東北大の超小型衛星にも搭載されたが、薄膜は開かなかった。FREEDOMの開発責任者を務める同社の宇戸大樹さん(29)は「今度こそ成功させたい」と力を込める。

 超小型衛星は世界中で開発され、宇宙ごみの増加は国際問題になっている。開発者たちの関心は高く、ドイツのシュツットガルト大の超小型衛星にもDOMが搭載されることになった。薄膜の広さは衛星の大きさに合わせて変更できる。中島田社長は「衛星の軌道離脱手段を確立すれば新たなビジネスチャンスが生まれる」と話し、事業化を狙う。


九大、観測機開発も 10センチ以上は1万7000個

 宇宙ごみを放置しておくと、国際宇宙ステーション(ISS)や運用中の人工衛星に衝突し、搭載機器を壊してしまう。ISSに滞在する宇宙飛行士にも危険が及ぶ。宇宙ごみ問題に対処するため、九州大も超小型衛星を開発している。

 宇宙ごみは、運用を終えた衛星や切り離されたロケットだけではない。運用中に外れたボルトや断熱材、バッテリーの破裂などのトラブルで生じる破片も宇宙を漂っている。2007年に中国が衛星の破壊実験を行い、09年には米ロの衛星が衝突、いずれも大量の宇宙ごみが発生した。

 九州大の花田俊也教授(宇宙工学)によると、直径10センチ以上の宇宙ごみは約1万7千個ある。秒速8キロで飛んでいるので、0・3ミリの物体でも衛星のケーブルを切断する破壊力があるという。
国連は、運用後の衛星を速やかに除去することを関係者に求めている。

 花田教授の研究室は、地球から観測できない砂粒ほどの宇宙ごみの分布を調べる「IDEA(イデア)」を開発中。一辺50センチの立方体で、宇宙ごみの衝突を感知するセンサーを2面に張り付ける。
大きさや衝突時刻を記録し、宇宙の汚染状況を明らかにする。16年度以降の打ち上げを目指している。

 九州大の別グループは、九州工業大などと「つくし」を開発、昨年11月にロシアから打ち上げた。つくしもごみ探知のセンサーを搭載している。運用後は縦約40センチ、横約3メートルの薄膜を広げる装置を使って降下を早める計画だ。

 九州発の技術が宇宙の環境保護に貢献する日は遠くなさそうだ。
>>1
画像
http://amd.c.yimg.jp/amd/20150511-00010000-qbiz-000-1-view.jpg
人工衛星の軌道離脱装置「DOM」を開発している中島田鉄工所の宇戸大樹さん(右から2人目)や中島田正宏社長(右)たち=福岡県広川町

引用元: 【宇宙開発/技術】その名は「ドム」 薄膜広げて衛星回収、福岡の鉄工所実証へ

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1: 2015/03/05(木) 21:46:38.65 ID:???.net
掲載日:2015年3月5日
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/05/249/

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 正極と負極、電解質のすべてが固体から構成される全固体リチウム電池で、極めて低い電極/電解質界面抵抗を実現するのに、東北大学原子分子材料科学高等研究機構の春田正和(はるた まさかず)助手(現・同志社大学准教授)と白木将(しらき すすむ)講師、一杉太郎(ひとすぎ たろう)准教授らが成功した。電極(コバルト酸リチウム)と電解質(窒素添加リン酸リチウム)からなる高品質な界面を作り、その界面抵抗を、液体電解質を使う場合よりも低く抑えた。
全固体リチウム電池の実用化に向けて、課題が解決できる見通しをつけた。3月4日付の米化学会誌Nano Lettersオンライン速報版で発表した。

 全固体リチウム電池は、高い安全性とエネルギー密度を両立する次世代の高性能畜電池として期待されている。
液体の電解質を用いないため、 液漏れや発火の危険がなく、安全性が高い。しかし、その実用化には課題が多い。
特に、電極と電解質の界面における抵抗(電極/電解質界面抵抗)が高く、リチウムイオンの移動が制限されてしまうため、高速の充放電が困難だった。

 研究グループは、試料作製からイオン伝導性の測定まですべてに関して、超高真空下で実施できる同一の実験装置をトヨタ自動車と共に東北大学に建設した。この装置で、成膜条件を最適化し、不純物や欠陥の少ない高品質な薄膜を積層して全固体薄膜電池を作製した。試料を一度も大気にさらしていないため、理想的な電極/電解質界面ができ上がった。

 そして、その電極/電解質界面のイオン伝導性を測定した。その結果、コバルト酸リチウムと窒素添加リン酸リチウムの界面で原子配列の乱れを減らすと、界面抵抗が極めて低い8.6Ωcm2を得た。この値は、これまで報告されていた全固体電池の値の1/10程度、液体電解質を用いた電池の界面 抵抗の1/3程度だった。

続きはソースで

<画像>
図1. 全固体リチウム薄膜電池の写真(左)および断面図の概略図(右)(提供:東北大学)
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/05/249/images/001l.jpg

図2. 全固体薄膜電池の電極/電解質界面の抵抗測定結果。青色の円弧の大きさから、電極/電解質界面の抵抗が8.6Ωcm2と見積もることができる。(提供:東北大学)
http://news.mynavi.jp/news/2015/03/05/249/images/002l.jpg

<参照>
全固体電池において、極めて低い電極/電解質界面抵抗... | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY-
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2015/03/press20150303-01.html

Negligible “Negative Space-Charge Layer Effects” at Oxide-Electrolyte/Electrode Interfaces of Thin-Film Batteries - Nano Letters (ACS Publications)
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl5035896

引用元: 【材料科学/電気化学】低い界面抵抗を実現、全固体電池に前進 - 東北大

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1: 2014/12/08(月) 00:52:46.55 ID:???.net
超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果発見
掲載日:2014年12月5日

超伝導の前駆現象である超伝導ゆらぎによる巨大な熱磁気効果を、日本の研究チームが発見した。
ある種のウラン化合物超伝導体で、熱磁気効果がこれまでの超伝導体よりけた違いに大きくなることを、京都大学大学院理学研究科の大学院生の山下卓也(やました たくや)さんや住吉浩明(すみよし ひろあき)さん、松田祐司(まつだ ゆうじ)教授らが確かめた。

熱磁気効果とは、磁場中で縦方向の温度差を横方向の電圧に変換する熱電変換のこと。
今回得られた巨大熱磁気効果は、超伝導への理解を深め、新しいデバイスに使える現象として期待される。
東京大学の芝内孝禎(しばうち たかさだ)教授、大阪大学の藤本聡(ふじもと さとし)教授、日本原子力研究開発機構の芳賀芳範(はが よしのり)研究主幹らとの共同研究で、12月1日付の英科学誌ネイチャーフィジックスのオンライン版に発表した。

物質が電気抵抗ゼロの超伝導になる温度(超伝導転移温度)より少し高い温度で形成される「超伝導の泡」を超伝導ゆらぎと呼ぶ。
これは超伝導の前駆現象で、その際、熱磁気効果が観測されるが、ごく小さいとされている。
理論物理学を専攻する住吉浩明さんが、新しいタイプの超伝導ゆらぎを提案し、熱磁気効果が大きくなる場合があることを予言した。

この理論を参考に、山下卓也さんらの実験チームがウラン化合物超伝導体URu2Si2の極めて純度が高い試料を用い、超伝導ゆらぎに起因した熱磁気効果を精密に測定した。
このウラン化合物は絶対温度1.5度以下の極低温で超伝導になるが、絶対温度1.5度~5度では局所的に超伝導の泡が生成・消滅を繰り返す超伝導ゆらぎが起きる。
測定の結果、試料の純度が増すほど、超伝導ゆらぎによる熱磁気効果が顕著に現れた。

続きはソースで


▽記事引用元
http://scienceportal.jst.go.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/12/20141205_01.html
SciencePortal(http://scienceportal.jst.go.jp/)掲載日:2014年12月5日

▽関連リンク
京都大学
超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果の発見 2014年12月02日
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2014/141202_1.html

引用元: 【物理】超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果発見/京都大など

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1: 2014/10/16(木) 17:42:37.02 ID:???.net
【10月16日 AFP】風を受けて空高く舞い上がるワシは、乱気流に遭遇すると翼を折り畳み、筋肉の損傷を防いでいることを示唆する実験結果が、15日の英国王立協会(British Royal Society)の学術誌「Journal of the Royal Society Interface」発表された。

英オックスフォード大学(Oxford University)の動物学者のチームは、両翼を左右に広げた際の幅が1.9メートルに及ぶ猛禽類、ソウゲンワシ(学名:Aquila nipalensis)の飼育鳥に小型の飛行記録計を取り付けた。

背負い袋に格納されたこの75グラムの小型の装置は、英ウェールズ(Wales)の人里離れた場所の上空を飛行するソウゲンワシの位置、飛行速度、加速度を測定。
研究チームは同時に地上からワシの映像を撮影した。

45回分の飛行データを調べた結果、ワシは大きな突風を受けて上方に突き上げられた時、瞬間的に両翼を体の下に下げ、「翼を折り畳む」ような動きをして反応していることが分かった。

この動きにより、ワシは急降下する形になるため、翼にかかる空気抵抗は低減される。

1回の「折り畳み」の動作の持続時間は約3分の1秒だが、非常に風が強い状況では1分間に最高3回用いられていた。
http://www.afpbb.com/articles/-/3029039

引用元: 【生物】乱気流かわすワシの「翼の折り畳み」動作を解明、英研究

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~~引用ここから~~

1: 野良ハムスター ★@\(^o^)/ 2014/05/20(火) 09:10:50.15 ID:???.net

東京工業大学の笹川崇男准教授らは、高磁場中・絶対零度を含む超伝導現象の実態を明らかにした。

超伝導現象は、電気抵抗がゼロになる現象で、消費電力なく電流を流すことができるため様々な分野での応用が期待されている。これまでの研究で、大きな電流を流すと磁場が発生し、その磁場が原因で超伝導現象が起きなくなってしまうことが分かっているものの、その全貌は謎のままであった。

今回の研究で笹川准教授らは、ランタン-ストロンチウム-銅の酸化物からなる高温超伝導体を18テスラという高磁場、そして0.09ケルビンという極めて低い温度まで、それぞれ変化させながら電気抵抗を測定した。

続きはソースで

http://www.zaikei.co.jp/article/20140519/194305.html

論文 "Two-stage Magnetic-field-tuned Superconductor-insulator Transition in Underdoped La2-xSrxCuO4"
http://dx.doi.org/10.1038/nphys2961
東工大プレスリリース
http://www.titech.ac.jp/news/2014/027662.html


引用元: 【超伝導】東工大、磁場中の高温超伝導の実態を明らかに・・・予想に反して量子臨界点が2つ存在


【超伝導】東工大、磁場中の高温超伝導の実態を明らかに・・・予想に反して量子臨界点が2つ存在の続きを読む
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