JAXAがスマホ処理性能が最大10倍になる半導体の高性能単結晶 （ニュースイッチ） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160725-00010001-newswitch-sctch
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160725-00010001-newswitch-000-1-view.jpg


ISSでの宇宙実験の成果を応用。半導体・材料メーカーとの共同研究を検討

　宇宙航空研究開発機構（JAXA）はスマートフォンやパソコンなどのトランジスタ基板として使える高性能の結晶の作製に成功した。国際宇宙ステーション（ISS）での宇宙実験の成果を応用。実験の条件を検討し、地上においてシリコン（ケイ素、Si）とゲルマニウム（Ge）の混合比率がほぼ半分ずつになるような結晶を作れた。

　SiとGeが半々の割合で混合する単結晶の基板ができれば、コンピューターの演算速度を2―10倍もしくは消費電力を5分の1以下にできるとされている。JAXAは現在、半導体メーカーや材料メーカーなどと共同研究を検討している。

　研究グループは2013―14年に、液体が対流しにくいISSの微小重力環境下で結晶の製造実験を実施。ISSで得られた結晶の成長メカニズムを基に地上での製造を始めた。

　Geの丸棒をSiの丸棒で挟みこんだ試料をカートリッジに装填し、試料の部位に温度差（温度勾配）をつけられる専用の炉に入れ1000度C以上で加熱した。液体になったGeにSiが少しずつ溶け出し、液体中で濃度勾配がついた後、拡散が起こり均一な結晶ができる仕組みだ。

　試料にかける温度勾配を1センチメートルにつき5度―7度Cと、宇宙での実験条件よりも温度勾配の傾きを小さくして試料内部の対流を抑制。GeとSiの濃度のムラを1％以下に抑えた高精度な結晶を作れた。試料の直径を50ミリメートルにまで大口径化することにも成功した。

　代表研究者の木下恭一元JAXA主幹研究員は「今後、磁場を利用して対流を抑えるなどの工夫を施し、地上での実験を進めていきたい」としている。

液体窒素に漬けて、粉々になるものとならないものの違い
WIRED　2016.06.24 FRI 17:00
http://wired.jp/2016/06/24/liquid-nitrogen-movie/
（リンク先に動画あり）

あらゆるものは、液体窒素に長い時間浸しておけば粉々に割ることができる。
錠、野球ボール、バラの花、ギター…。『WIRED』US版の記者がこれらのものを破壊するスローモーション映像と、冷却されたものが粉々になりやすい科学的な理由。

ハンマーで、錠を粉々にするのを見たことがあるだろうか？　約76Lの液体窒素と『WIRED』US版記者の飽くなき好奇心のおかげで、そのシーンをスローモーションで見られるようになった。

動画を見ていただくとおわかりのように、冷却することで破壊しやすいものと破壊しにくいものがある。
例えば、冷却された錠は粉々になるが、野球ボールは粉々にはならない。
バラの花はあっというまにバラバラになるが、クジャクの尾羽は壊れない。
これはどういうことだろうか？

「野球ボールは、発泡スチロール製のカップのようなものなのです」とスタンフォード大学の生物物理学者マイケル・フェイヤーは説明する。
つまり、野球ボールは空気と乾燥材料をいっぱい含んでいて、十分に断熱されているというのだ。
「内部が冷えるまでに時間がかかるので、表面だけが冷たい状態になるのです」

続きはソースで


（元記事）
watch-liquid-nitrogen-white-walkerize-watermelon
http://www.wired.com/2016/06/watch-liquid-nitrogen-white-walkerize-watermelon/

静岡理工科大、レアアース使用半減できる磁石材を発見 （ニュースイッチ） - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160322-00010002-newswitch-sctch


高温下ではネオジム磁石以上の特性を持つ。将来は航空機や宇宙産業への展開も

　静岡理工科大学理工学部の小林久理真教授の研究グループは、ハイブリッド車（HV）用モーターなどに使われるネオジム磁石と比べ、希土類（レアアース）の使用量をほぼ半減できる新材料を発見した。200度C付近の高温域ではネオジム磁石以上の高い磁気特性を持つ。今後、企業などと焼結技術を確立し、実用化を目指す。

　小林教授らが開発した新材料はサマリウムとジルコニウム、鉄、コバルト、チタンを含む組成で、結晶構造を安定化することに成功した。現在、HV用モーターなどに使われる希土類磁石のほぼ全量がネオジム磁石。新材料はネオジムを使わず、希土類の使用量をほぼ半減できる。

　鉄やコバルトが多いと磁力は強まるが、磁気を特定の方向に強く向ける異方性が低下する。このためHV用など高い磁気特性が求められる磁石は希土類を加えることで異方性を保っている。

　新材料は希土類を減らし、鉄などの比率を高めても異方性を安定させられる。従来のネオジム磁石並みの性能を有し「自動車のエンジンルーム内などを想定した高温下ではネオジム磁石以上の特性を持つ」（小林教授）という。

　希土類の使用量を低減できれば、調達の多くを中国に依存するリスクを減らせる。今後は企業などと連携し、同材料を磁石として焼結し、量産する生産技術の確立を急ぐ。

　実用化されれば、ネオジム磁石に置き換わる可能性がある。さらに高温特性に優れることから、将来は自動車以外に航空機や宇宙産業などへ展開も期待される。

 

【プレスリリース】氷表面での水膜のでき方を解明 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/42995


研究成果のポイント

•氷結晶表面は融点（0℃）以下の温度でも 2 タイプの水膜で覆われていることはこれまでに知られていたが，これらの水膜は，氷が融けるのではなく，水蒸気が析出することで生成することを解明した。
•本研究成果は，スケートの滑りやすさや，復氷，凍上，食品や臓器の低温（冷凍）保存，雷雲での雷の生成など，氷表面の水膜が重要な役割を果たす幅広い現象の機構解明に役立つことが期待される。


研究成果の概要

氷の表面は融点（0℃）以下の温度でも擬似液体層注 1 と呼ばれる薄い水膜で覆われています。
この現象は表面融解と呼ばれ，スケートの滑りやすさから雷の発生まで，幅広い現象の鍵を握ると考えられています。
しかし，この水膜がどのようにしてできるのかはまだわかっていませんでした。そこで我々は，原子・分子高さの段差を可視化できる特別な光学顕微鏡を用いて，様々な水蒸気圧下で氷結晶表面を観察しました。
その結果，2 タイプの擬似液体層は，氷結晶表面が融けてできるのではなく，過飽和な水蒸気が氷結晶表面に析出することでできることを解明しました（図 1）。

本成果は，これまで長らく「表面融解」と呼ばれて来た現象の描像を根底から覆すもので，今後，氷表面の水膜が重要な役割を果たす幅広い現象の機構解明に役立つと共に，半導体結晶や有機物結晶など，様々な材料で見られる融点直下での超高温表面・界面現象の解明に役立つと期待されます。

本研究成果は，米国科学アカデミー紀要（PNAS）のオンライン速報版で 2016 年 2 月 1 日（月）（米国東部時間）に公開されました。

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