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磁力

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1: 2019/05/05(日) 22:50:27.49 ID:CAP_USER
■水素液化技術「磁気冷凍」実用化へ

水素を冷やして液化する。水素をエネルギーキャリアや燃料として使う水素社会では不可欠になる技術だ。だが30年近く、液化の原理は変わっていなかった。この原理が覆ろうとしている。強力な磁力を用いる磁気冷凍技術が実用レベルに上がってきたためだ。欧州2社がほぼ独占してきた液化装置市場に風穴を開けるかもしれない。液化技術のブレークスルーの背景には日本の材料研究がある。(文=小寺貴之)

■50年に2兆円市場、水素社会到来迫る

 「2030年に9000億円、50年に2兆円の水素流通が掲げられている。この水素市場を日本がリードするためには液化技術が欠かせない」と日本大学の西宮伸幸特任教授は強調する。政府の「水素基本戦略」では30年に水素1ノルマル立方メートル当たり30円で30万トン、50年を視野に入れて将来は1ノルマル立方メートル当たり20円で1000万トンの供給が目標として掲げられている。それぞれ国内だけで9000億円と2兆円の水素市場ができる計算になる。この巨大市場の獲得のため開発競争が進んでいる。

 水素をエネルギーキャリアとして使うため、有機ハイドライドとアンモニア、液化水素の三つの技術が開発されている。中でも液化水素は摩擦や熱損失などを無視した理論的な最大効率が98%と試算されている。他の2種は化学反応を介して液体を作るが、液化水素は液化と気化の物理現象を利用する。名久井恒司東京理科大特任教授は「物理プロセスはエネルギーを機械的に回収しやすい」と説明する。液化の排熱を回収し、気化する際の膨張を利用できれば飛躍的に効率が上がる。

■現状は3番目

https://c01.newswitch.jp/cover?url=http%3A%2F%2Fnewswitch.jp%2Fimg%2Fupload%2FphpyWULG2_5cc39e4beb108.jpg
           
 物質・材料研究機構は磁気冷凍技術でブレークスルーを起こそうとしている。物材機構の沼澤健則液体水素材料研究センターNIMS特別研究員らは液化効率40%を実現した。この磁気冷凍技術をもとに科学技術振興機構の未来社会創造事業として10年間で33億円を投じる大型プロジェクトが動きだした。目標は冷凍効率50%の液化装置の開発だ。沼澤特別研究員は「既存技術は欧州2社が特許を固めてしまった。だが基本原理は30年前のものを使い続けている。磁気冷凍は新しい技術。日本で知財を囲い込む」と意気込む。
https://c01.newswitch.jp/cover?url=http%3A%2F%2Fnewswitch.jp%2Fimg%2Fupload%2FphpnTCVDY_5cc39e5bb7530.jpg   

 磁気冷凍は磁性体に強力な磁場をかけて磁気モーメントを強制的にそろえる。磁場がなければモーメントはバラバラな方向を向く。強制的にモーメントをそろえる過程で磁性体から熱が排出され、磁場から解放されてモーメントがバラバラな方向を向く過程で周囲から熱を吸う。この発熱と吸熱を繰り返して水素ガスから熱を移す。

https://newswitch.jp/p/17474
ダウンロード (3)


引用元: 【磁気冷凍】欧州の牙城に日本が風穴か、2兆円の水素市場を掴むカギは材料研究[05/03]

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1: 2019/03/19(火) 14:20:23.64 ID:CAP_USER
地磁気とは地球内部のコアによって発生している磁場のことであり、南極側がN極、北極側がS極となっています。いくつかの動物は地磁気を感知して利用することが知られていましたが、これまでのところ人間が磁場を感知できるのかどうかは明らかになっていませんでした。カリフォルニア工科大学の生物学・生物工学部教授である下條信輔氏らの研究チームは、人間の脳波を観察しながら磁場を変化させる実験を行い、「人間が磁場を感じ取ることができる」という証拠を発見したと発表しました。
https://i.gzn.jp/img/2019/03/19/human-magnetic-sense-scientists-find/03_m.jpg

Transduction of the Geomagnetic Field as Evidenced from Alpha-band Activity in the Human Brain | eNeuro
http://www.eneuro.org/content/early/2019/03/18/ENEURO.0483-18.2019

New evidence for a human magnetic sense that lets your brain detect the Earth's magnetic field
https://theconversation.com/new-evidence-for-a-human-magnetic-sense-that-lets-your-brain-detect-the-earths-magnetic-field-113536

Scientists Find Evidence That Your Brain Can Sense Earth's Magnetic Field
https://www.livescience.com/65018-human-brain-senses-magnetic-field.html
https://i.gzn.jp/img/2019/03/19/human-magnetic-sense-scientists-find/img-snap09477_m.png

コンパスのN極が北を向くのは地磁気の働きによるものですが、地磁気は地球の表面においてはかなり弱く、せいぜい冷蔵庫に貼り付くマグネットの100分の1程度の磁力しかありません。しかし、地球には磁場を感じ取り、ナビゲーションに役立てている動物も存在します。たとえば渡り鳥やウミガメといった動物は、地球の磁場を利用して方角や場所を判断しています。

その一方で、人間が磁場を感知できるのかどうかという疑問には、長年にわたって答えが出ていませんでした。人間が磁場を感知できるという説に好意的な研究結果もあれば否定的な結果もあり、何十年にもわたって意見の一致を見なかったとのこと。

長らく人間の磁場感知能力について確かな意見が出なかったのは、過去の研究の多くが「日常的な人間の感覚」に頼っていたからだと研究チームは考えています。ほぼ全ての人間は日常生活において磁場を意識することはなく、たとえ磁場が日常生活に影響を及ぼしていたとしても、それは無意識的か非常にかすかなものにとどまります。そこで、生物学者や認知神経学者などを含んだ下條氏らの研究チームは別のアプローチを取り、神経科学的な証拠を発見しようと試みました。
https://i.gzn.jp/img/2019/03/19/human-magnetic-sense-scientists-find/01_m.png

研究チームは成人した34人の被験者に導体で囲まれた特殊なファラデーケージに座って目を閉じてもらい、被験者の脳波を観察しました。ファラデーケージはワイヤーに電流を通すことで制御された磁場を発生させることが可能な造りとなっており、研究チームはケージ内の磁場を自由に操ることができたとのこと。ファラデーケージに特殊な磁場を発生させていない状態では、実験が行われた場所である北緯60度の位置に等しい磁場がケージ内にかかっていたそうです。

通常、人々の日常生活で頭をくるりと回したり、前後の向きを入れ替えたりすると、脳に対して磁場の方向が相対的に変化します。

続きはソースで
ダウンロード (2)


引用元: 【地磁気】「人間は地球の磁場を感じ取ることができる」という証拠を研究者が発見[03/19]

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1: 2016/11/10(木) 21:10:11.66 ID:CAP_USER9
東芝:プレスリリース (2016-11-10):世界初、重希土類フリーで高い磁力と優れた減磁耐性をあわせ持つモータ用磁石を開発
http://www.toshiba.co.jp/about/press/2016_11/pr_j1001.htm


株式会社東芝と東芝マテリアル株式会社は、レアアースの中でも特に希少な重希土類を一切使用せずに高い磁力と優れた減磁耐性をあわせ持つモータ用の高鉄濃度サマリウムコバルト磁石注1を開発しました。本開発品は、高耐熱モータの実使用温度域(140℃以上)において、現在一般的に採用されている耐熱型ネオジム磁石を上回る磁力注2を持つとともに、180℃でも優れた減磁耐性注3を示す世界初の磁石です。モータの高温時も磁力を保持できるため、モータの冷却システムが不要または簡素化でき、その結果、省スペース化、低コスト化が可能になります。また、薄型磁石が使用可能となることでモータ設計自由度が飛躍的に向上します。

140℃以上の耐熱性が要求されるハイブリッド自動車や電気自動車の駆動モータ、産業用モータ、風力発電機など向けに耐熱型ネオジム磁石の需要は増加しています。ネオジム磁石は室温で大きな磁力を持つもののモータの実使用時に高温になると磁力が大幅に低下したり、コイルに大きな電流を流した際に磁石に加わる反磁界の影響で減磁してモータトルクや出力が低下してしまうという課題がありました。

続きはソースで

ダウンロード (1)



引用元: 【技術】世界初、重希土類フリーで高い磁力と優れた減磁耐性をあわせ持つモータ用磁石を開発 東芝 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/10/11(火) 19:32:42.12 ID:CAP_USER
10月11日 19時24分
コンピューターの大幅な省電力化が期待されている次世代の電子技術「スピントロニクス」の研究で、これまで不可欠とされていた高価で希少な金属「レアメタル」を使わなくても、価格が安く入手しやすい銅の酸化物で基礎的な原理が実現できることを慶応大学のグループが確認し、実用化への道を広げる画期的な成果として注目されています。
次世代の電子技術「スピントロニクス」の分野で画期的な成果を発表したのは、慶応大学の安藤和也准教授のグループです。

「スピントロニクス」は、電子が持つ磁力を利用してわずかな電力で電子を“回転”させ、情報の記録などを行おうという新たな発想の技術で、大量の電気を使う現在の技術に比べて、コンピューターの大幅な省電力化につながると期待されています。

続きはソースで

http://www3.nhk.or.jp/news/html/20161011/k10010726041000.html
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20161011/K10010726041_1610111915_1610111924_01_02.jpg

ダウンロード (2)

引用元: 【社会】 レアメタル使わずに次世代技術が可能に[10/11] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/02/25(木) 17:59:17.85 ID:CAP_USER.net
質量のないディラック電子の磁気モーメントを精密測定 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160224_1/


要旨

理化学研究所創発物性科学研究センター創発物性計測研究チームの付英双(フ・インシュアン)国際特別研究員(研究当時)(中国・華中科技大学教授)、花栗哲郎チームリーダー、強相関量子伝導研究チームの川村稔専任研究員、創発計算物理研究ユニットのモハマド・サイード・バハラミーユニットリーダー、東京工業大学応用セラミックス研究所の笹川崇男准教授らの共同研究グループ※は、「トポロジカル絶縁体[1]」表面に形成される質量ゼロの「ディラック電子[2]」が持つ磁気モーメント(磁力の大きさと向きを表すベクトル量)を精密に測定する新しい手法を開発しました。

トポロジカル絶縁体は、固体内部の電子は動くことができませんが、その表面には自由に動く電子が自然に現れる物質です。また、この表面の電子には質量がありません。
このような質量ゼロの電子はディラック電子と呼ばれ、通常の電子とは異なる性質を示します。
特にトポロジカル絶縁体表面のディラック電子は、電気伝導と磁性の間の強いつながりが特徴で、スピントロニクス[3]などへの応用が期待されています。
表面のディラック電子を制御するためには、磁性を特徴づける基本的な量である電子の磁気モーメントの情報が必要です。
しかし、表面ディラック電子の磁気モーメントを測定できる手法はこれまで存在しませんでした。

今回、共同研究グループは、「走査型トンネル顕微鏡法/分光法(STM/STS)[4]」を用いた磁気モーメントの新しい評価法を開発し、2種類のトポロジカル絶縁体に適用しました。
その結果、2つの物質でディラック電子の運動速度がほとんど同じであるのに対し、磁気モーメントは大きさも方向も全く異なることが分かりました。

これは、トポロジカル絶縁体の隠れた個性を明らかにしたもので、磁気モーメントを通したディラック電子の新しい制御法の開発へつながる成果です。

本研究は、国際科学雑誌『Nature Communications』(2月24日付:日本時間2月24日)に掲載されます。

続きはソースで

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引用元: 【物性物理学】質量のないディラック電子の磁気モーメント(g因子)を精密測定 トポロジカル絶縁体の隠れた個性を発見

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1: そーきそばΦ ★ 2014/01/09(木) 12:23:15.19 ID:???0

人工衛星やロケットの残骸など、宇宙空間を漂う無数のデブリ(宇宙ごみ)を取り除くための実験が2014年早々、宇宙空間で本格的に始まる。高速で飛ぶデブリに網状のアルミ製ワイヤを接続して発生する磁力で減速させて大気圏に落とす。

デブリ除去のためのワイヤを宇宙空間で展開するのは世界初の試み。その最先端技術を支えているのは中小規模の町工場の力だ。

 2004年4月、広島県福山市を本拠とする「日東製網」(本社・東京)に宇宙航空研究開発機構(JAXA)から問い合わせがあった。
「金属のひもで網が編めますか?」。質問したJAXAの河本聡美・主任研究員は「メーカーに片っ端から協力を依頼して何度も断られた。
わらをもつかむ思いだった」と振り返る。漁網が主力製品の同社の技術者らは、不思議に思いながらも引き受けることにした。

 上空700~1000キロに集中しているデブリは過去に打ち上げた人工衛星やロケットの部品が大半で、超高速のため宇宙船にぶつかれば大事故になる。全体の数は1億個以上。
危険な10センチ以上のデブリ約2万2000個は動向が把握されているが、年々増える小さな破片は既に対策が不可能な量という。
09年に起きた米国とロシアの衛星衝突事故以降は特に増加ペースが加速しているが、人工衛星による回収実績はこれまでわずか数個にとどまっている。

毎日新聞 1月9日(木)12時19分配信
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140109-00000041-mai-sctch
(続)
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