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白金

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1: 2018/08/08(水) 15:55:34.66 ID:CAP_USER
白石誠司 工学研究科教授、セルゲ◯・ドゥシェンコ 同博士研究員(研究当時、現:米国標準化研究所及びメリーランド大学研究員)、外園将也 同修士課程学生らの研究グループは中村浩次 三重大学准教授と共同で、金属である白金を極めて薄い膜(超薄膜)にしたとき、シリコンなどの半導体で実現されるトランジスタ特性(材料の抵抗を外部電圧で制御する特性)が現れること、さらにそれに伴って白金がスピンを電流に変換する「スピン軌道相互作用」という機能を大幅に変調・制御ことができることを世界で初めて発見しました。

 固体物理学における常識を覆す発見であり、特にエレクトロニクスやスピントロニクス分野の新しい発展に繋がる成果です。

 本研究成果は、2018年8月7日に英国の国際学術誌「Nature Communications」にオンライン掲載されました。

■概要
 今日の情報社会の隆盛をもたらしたトランジスタは、半導体(現在は一般的にシリコンが用いられる)中のキャリア(電子または正孔)をゲート電圧で誘起することで、抵抗の大きさを制御し、情報のオンとオフを操作します。

 しかし、金属は一般的にキャリアの数が非常に多いために、ゲート電圧によってキャリアを誘起しても、抵抗を変えることは困難でした。

 本研究グループは、まず2ナノメートルという極めて薄い白金(Pt)の膜(超薄膜)を、磁性絶縁体であるイットリウム鉄ガーネット(YIG)の上に作製しました。そして、このPt超薄膜の上にイオン液体をのせて強いゲート電圧をかけたところ、上記のような半導体で実現されるトランジスタ特性が現れることを発見しました。

続きはソースで

■今回の研究で用いた素子の構造図と実験の概念図
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/01.jpg

http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/images/180807_1/02.jpg

京都大学
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/180807_1.html
images


引用元: 【固形物理学】金属が半導体に化ける可能性 -超薄膜の白金がトランジスタ特性を発揮することを発見-京都大学[08/08]

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1: 2017/06/06(火) 22:36:50.13 ID:CAP_USER9
https://this.kiji.is/244809366803482103

九州大の研究グループは、水素から電子を取り出して発電する燃料電池に使える新たな触媒を開発し、6日付のドイツ学術雑誌電子版に発表した。現在主流の触媒は、水素に一酸化炭素(CO)が混ざっていると機能しなくなる問題があるが、打開できるという。

続きはソースで

2017/6/6 22:17
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引用元: 【技術】新触媒、CO混在でも機能 燃料電池向け、九大が開発 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2017/05/14(日) 22:01:28.68 ID:CAP_USER
2017年5月14日
東京大学など、白金触媒の酸化による燃料電池の性能低下を実験的に証明
大学ジャーナルオンライン編集部
http://univ-journal.jp/13646/

 東京大学は、トヨタ自動車や豊田中央研究所、量子科学技術研究開発機構と共同で、固体高分子形燃料電池の白金ナノ粒子正極触媒上で、酸素と水の共存により酸化が促進され、燃料電池の性能が低下することを初めて実験的に明らかにした。

 高効率かつクリーンな電源として開発された固体高分子形燃料電池は、その正極に触媒の白金ナノ粒子を分散させたカーボンを使用する。しかし白金触媒を使用する場合、加湿によって活性化過電圧が発生、セル電圧が低下する問題があった。その解決のため、第一原理計算が行われ、白金触媒の酸化促進は酸素と水の共吸着が原因と予測されたが、実験的には未だ解明されていなかった。

 そこで共同研究グループは、大型放射光施設SPring-8のビームラインBL11XUで高分解能型の蛍光X線吸収分光法を使用。
正極に用いられる平均粒径2~3ナノメートルの白金ナノ粒子を酸素や水と反応させ、その酸化状態を解析した。

続きはソースで

論文情報:【Scientific Reports】Wetting Induced Oxidation of Pt-based Nano Catalysts Revealed by In Situ High Energy Resolution X-ray Absorption Spectroscopy
images


引用元: 【産学連携】東京大学など、白金触媒の酸化による燃料電池の性能低下を実験的に証明[05/14] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/11/16(水) 14:21:55.92 ID:CAP_USER9
北陸先端大 研究班

北陸先端科学技術大学院大(石川県能美市)は十五日、松見紀佳(のりよし)教授(43)=物質化学、写真=らの研究グループが、希少で高価な白金の使用を大幅に抑え、燃料電池で使う電極をつくることに成功したと発表した。実用化が進めば、燃料電池車(FCV)の低コスト化などが期待できるという。

松見教授によると、白金は現在、一グラム当たり三千五百円前後で取引され、小型のFCVの製造では電極部の材料として数十グラム、大型では百五十グラムほどが要る。
採掘量は少なく、FCV普及には使用量の抑制が求められていた。

電極は、炭素材料に化学反応で白金を付着させてつくる。松見教授は、従来の製法で使われていた炭素材料に、光を受けて白金を強く結び付ける二酸化チタンを添加。
それを水に混ぜた塩化白金酸に浸して光を当てると、白金が炭素材料により強固に付着することが分かった。

続きはソースで

CHUNICHIWEB(2016年11月16日)
http://www.chunichi.co.jp/article/ishikawa/20161116/CK2016111602000044.html
images (1)


引用元: 【社会】燃料電池電極を開発 希少な白金、大幅に抑え 北陸先端大 研究班 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/10/12(水) 18:03:01.28 ID:CAP_USER
産総研:従来の限界を超える高温環境で動作する不揮発性メモリー
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20161012/pr20161012.html
http://www.aist.go.jp/Portals/0/resource_images/aist_j/press_release/pr2016/pr20161012/fig.png


ポイント

• ナノメートルの「すきま」を利用するナノギャップメモリーの高温耐性を実現
• 耐熱性を有する白金ナノ構造を利用することで従来を大きく上回る600 ℃超での書き換え・記録技術を実現
• 超高温での記録技術によりフライトレコーダーなどの耐環境性電子素子への応用に期待


概要

 千葉工業大学(学長 小宮 一仁)(以下「千葉工大」という)工学部(工学部長 平塚 健一)機械電子創成工学科 菅 洋志 助教は、国立研究開発法人 産業技術総合研究所(理事長 中鉢 良治)(以下「産総研」という)ナノエレクトロニクス研究部門(研究部門長 安田 哲二)、内藤 泰久 主任研究員、および国立研究開発法人 物質・材料研究機構(理事長 橋本 和仁)(以下「物材機構」という)国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 塚越 一仁 主任研究者と共同で、白金ナノギャップ構造を利用し、600 ℃でも動作する不揮発性メモリー素子をはじめて開発した。

 通常のシリコン半導体を用いたメモリー素子では、バンドギャップに起因する半導体性を高温では保持できなくなり、メモリー機能を維持出来ない。今回、情報記憶部に耐熱性を有する白金ナノ構造を利用する方法によって、非常に高い温度で動作する不揮発性の抵抗変化メモリーの実現に成功した。このメモリー素子は、高温環境下でのメモリーやセンサーへの応用、たとえばフライトレコーダーや惑星探査機への応用が期待される。なお、この技術の詳細は、Springer Natureが発行する学術雑誌Scientific Reportsに論文として掲載される予定であり、10月11日付けで電子版に掲載される。

続きはソースで

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引用元: 【技術】従来の限界を超える高温環境で動作する不揮発性メモリー 人類が初めて手にする600 ℃超での書き換え・記録技術 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/08/04(木) 12:24:47.14 ID:CAP_USER
白金触媒の性能に迫る炭素複合材料の合成に成功 | 芝浦工業大学
http://www.shibaura-it.ac.jp/news/2016/40160116.html
https://www.youtube.com/embed/q5ETlzs3gfU


芝浦工業大学(東京都港区/学長 村上雅人)材料工学科の石﨑貴裕准教授は、ソリューションプラズマ処理を用い、窒素含有カーボン(NCNP)とカーボンナノファイバー(CNF)からなる「NCNP-CNFコンポジット材料」を新開発しました。

次世代電池として期待されている金属空気電池の開発や既存の燃料電池の高機能化に向け、白金等のレアメタルを使わない廉価な触媒の開発が求められています。今回、石﨑准教授は溶液中でプラズマを発生させることで2つのカーボン素材を複合化させ、両者の利点を併せ持つ炭素複合材料を創製しました。(特許出願中)

レアメタルを使わず常温環境下で合成でき、触媒性能も白金担持カーボンに近く、長期安定性とメタノールに対する耐久性にいたっては既存の白金担持カーボンより優れた性能を示します。今後、次世代燃料電池の正電極触媒として使用することで、エネファームのような家庭用燃料電池や電気自動車の低コスト化が進み、低炭素社会への一助となることが期待されます。


ポイント

1.白金担持カーボンと比較し、触媒能(電位)に差はあるものの、触媒活性(電流値)は同等レベル ※下記の図1、2参照
2.正極触媒として、白金担持カーボンより優れた長期安定性とメタノールに対する高耐久性がある ※下記の図3、4参照
3.特別な大規模設備を必要とせず、常温環境下のソリューションプラズマ処理で、安価に合成できる

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引用元: 【材料科学/触媒科学】白金触媒の性能に迫る炭素複合材料の合成に成功 レアメタルを使わず燃料電池の低コスト化につながる [無断転載禁止]©2ch.net

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