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配向

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1: 2016/09/16(金) 12:20:19.04 ID:CAP_USER
【プレスリリース】お椀状分子の配向を単分子レベルで自在に制御することに成功―100テラビットを超える省電力高密度メモリー実現に道― - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/50196
https://research-er.jp/img/article/20160915/20160915180010.png


要点

•お椀の形状をもつスマネン分子を金表面に吸着、単分子レベルで配向を制御
•分子配向による伝導度の違い利用し、分子1個が記録素子に
•1平方インチあたり600テラビットの不揮発性メモリーが可能に


概要

東京工業大学 理学院 化学系の藤井慎太郎特任准教授、木口学教授、大阪大学の櫻井英博教授らのグループは、フラーレンの一部を切り出したお椀形状をもつ分子「スマネン[用語1]」を用い、単分子レベルで分子の配向を自在に制御することに成功した。金の表面に最密構造をもつスマネン分子膜を作製し、走査型トンネル顕微鏡(STM)[用語2]の探針を近づけて、スマネン単分子の反転を実現した。

分子反転(分子の向き=配向)によりスマネン分子(図1)の伝導度が10倍程度変化することを確認した。スマネン単分子の伝導度を1記録素子として利用することで記憶媒体として利用できる。また分子反転は電流ではなく機械的な力により誘起され、形状保持に電気は不要である。

スマネン分子の密度は1平方インチあたり600テラビット(Tbit/inch2、1テラビットは約1兆ビット)に相当し、高密度メモリー[用語3]、低消費電力の不揮発性分子メモリーへの展開が期待できる。

研究成果は8月24日に米国化学学会誌(Journal of the American Chemical Society)オンライン版に掲載された。

続きはソースで

ダウンロード (1)
 

引用元: 【技術/材料科学】お椀状分子の配向を単分子レベルで自在に制御することに成功 100テラビットを超える省電力高密度メモリー実現に道 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2015/09/29(火) 21:46:52.43 ID:???.net
らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライト | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150929_2/

画像
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig1.jpg
図1 らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライトの合成と利用
a:重合性カルボン酸とキラルなアミンとを等モルで混合する。b:カルボン酸とアミンとの塩から筒状構造の液晶を構成し、これを磁場により大面積で配向させる。c:磁場により大面積配向した筒状構造の液晶を重合し、構造固定する。d: 重合後の構造体から鋳型となるアミンを除去し、空孔をつくる。e:得られた空孔に、カチオン性または塩基性のゲスト分子を包摂(包み込むこと)させる。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig2.jpg
図2 磁場による液晶の大面積配向
a:磁場をかけないでつくった液晶フィルムの模式図(上段)と偏光顕微鏡像(下段)。
b:磁場をかけてつくった液晶フィルムの模式図(上段)と偏光顕微鏡像(下段)。
bは筒が一方向に配向している様子が分かる。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig3.jpg
図3 らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライトよりなるポリマーフィルム
a, 合成直後のフィルムの模式図(上段)、外観(中段)、および偏光顕微鏡像(下段)。b, ゲスト分子を包摂させたフィルムの模式図(上段)、外観(中段)、および偏光顕微鏡像(下段)。

http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2015/20150929_2/fig4.jpg
図4 小角X線散乱測定により明らかとなったらせん空孔の構造
A:筒状の二重らせんが蜂の巣状に充填された構造。B:個々の二重らせんの構造


要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター創発生体関連ソフトマター研究チームの石田康博チームリーダーらの研究チーム※は、らせん状のナノ空孔が数平方センチメートル(cm2)の大面積にわたり同一方向に並んだ、全く新しいタイプの有機ゼオライト[1]の開発に成功しました。

近年、ゼオライトや金属有機構造体(MOF)[2]に代表される、規則正しく並んだ空孔を持つ材料が注目を集めています。空孔のサイズ・形状・組成を適切に設計することにより、狙いの分子を空孔内に捕捉することができる多孔性材料は、分子を貯蔵・配列したり、似ていても性質が異なる分子と識別・分離したり、あるいは別の分子へと変換したりする上で、極めて有用なツールです。

実際に、ガス吸蔵材、排気ガスフィルタ、固体触媒などとして利用されています。しかし、多孔性材料の開発では、未だに達成されていない課題が残されています。まず、空孔の向きを大面積でそろえることが極めて困難であり、空孔の向きがそろった区域は数平方マイクロメートル(μm2、1μmは100万分の1メートル)からせいぜい数平方ミリメートル(mm2、1mmは1000分の1メートル)程度にしかなりません。また、加工性や柔軟性に乏しいため、ほとんどの多孔性材料は粉末として、あるいは粉末を固めた塊として利用されています。さらに、非対称な形状の空孔を作ることが難しく、とりわけキラリティ[3]を持つ空孔の開発は、医農薬・食品添加物・光学材料を扱う分野で待ち望まれているにも関わらず、実用に耐えるものはありません。これらの課題を解決した理想的な多孔性材料が得られれば、学術・実用の両面で革新的な物質となる可能性があります。

研究チームは、結晶に準ずる規則構造を持ちながらも、重合反応や磁場配向を許容する自由度を持ち、なおかつキラリティを持たせることも容易な材料である「液晶」に着目しました。キラルな筒状構造の液晶を磁場で配向させた後、全体を重合反応で固めることにより、らせん状のナノ空孔が数cm2の大面積にわたって同一方向に並んだ多孔性材料の合成に成功しました。

続きはソースで

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引用元: 【材料科学】らせん空孔が大面積で完全に配向した有機ゼオライト 加工性・柔軟性・配向性・キラリティを兼備した夢の多孔性材料 理研

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1: 2015/08/28(金) 18:29:56.09 ID:???.net
Nitto 日本(日東電工) | 世界初の新規ネオジム磁石を開発
http://www.nitto.com/jp/ja/press/2015/0824.jsp

画像
http://www.nitto.com/jp/ja/Images/gl_detail_press_20150825_img_001.png


日東電工株式会社(本社:大阪市 代表取締役社長:髙﨑秀雄)は、このたび当社のもつ有機-無機ハイブリッド技術を用いることで、世界初のネオジム磁石の開発に成功いたしました。本磁石は配向を制御することで従来のモーターの性能を20~30%向上させることが可能となり、モーターの小型軽量化に貢献できます。


【開発経緯】
ネオジム磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素を主成分とするレアアース磁石の一つで、強力な永久磁石の一つとしてハードディスクドライブや携帯電話などの小型の製品から、電車、自動車、ロボットなど様々な用途に使用されています。現在世界で発電される電力の約半分以上はモーターを搭載した機器が消費しており、モーターの高効率化により、省エネルギーに貢献できるといわれております。

それらのモーターの多くには磁石が使われており、高性能なネオジム磁石へのニーズが高まってきています。

続きはソースで

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引用元: 【技術】世界初の新規ネオジム磁石を開発 モーターの性能を従来比20-30%向上させ省エネに貢献 日東電工

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1: 白夜φ ★ 2014/02/12(水) 23:22:22.52 ID:???

液晶の電場配向に対する閉じ込め効果を初観測-空間の狭さで液晶の特性が変わるメカニズムを解明-
2014年2月10日 09:00

東北大学原子分子材料科学高等研究機構の栗原和枝教授の研究グループは、独自に開発した共振ずり測定法を駆使し、基板の間の距離約13 nm以下の空間に閉じ込められた液晶は、電場により分子の向きを変えることが出来なくなることを見いだしました。 

液晶ディスプレーは、2枚の基板が液晶分子を挟んでできた素子から構成されており、一定方向に並んでいる(配向している)液晶分子の向きを、電場を用いて変えることで表示を制御しています。
本研究グループでは、基板表面間の距離を連続的に変えながら表面間の液体の特性を高感度に調べることができる共振ずり測定法を独自に開発し、表面間距離をナノメートルレベルで変えながら液晶の配向、およびその電場に対する応答の評価を行いました。

その結果、表面からの距離、或いは表面間の距離がある臨界値以下になると、電場などの外場により分子の向きを制御できなくなることを初めて示しました。
今回の研究成果は、基礎科学としては“閉じ込め効果(固体壁により分子の動きが制限される効果)”の理解につながると期待され、応用面ではディスプレーなどの液晶デバイスの微細化の限界を知る上で非常に重要な成果と言えます。

本研究は、2014年2月7日(英国時間)に英科学誌「Soft Matter」オンライン版に掲載されます。

8eeac50c.jpg

▽記事引用元 東北大学プレスリリース 2014年2月10日 09:00
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/02/press20140207-02.html

詳細(プレスリリース本文)
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140207_02web.pdf



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