理系にゅーす

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電場

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1: 2018/11/29(木) 02:09:27.60 ID:CAP_USER
アクセサリーや工業用品にも使用される金属「金」の融点、つまりは金が固体から液体に変化する温度は「1064度」です。常温では溶けるはずのない金ですが、これを室温で溶かす方法をスウェーデンのチャルマース工科大学の研究者たちが発見しました。

Phys. Rev. Materials 2, 085006 (2018) - Electric-field-controlled reversible order-disorder switching of a metal tip surface
https://journals.aps.org/prmaterials/abstract/10.1103/PhysRevMaterials.2.085006

Scientists Have Figured Out How to Melt Gold at Room Temperature | Digital Trends
https://www.digitaltrends.com/cool-tech/gold-melt-room-temperature/

チャルマース工科大学の物理学者であるルドヴィグ・デ・ヌープ氏らによる研究チームが、室温でも金を溶かせる方法を発見しました。研究チームが発見した金を溶かす方法は、金を四角錐状の形に成型し、これに電場を付加するというもの。金に電場を付加した状態で電子顕微鏡を用いて表面を観察したところ、金の表面から2~3層の原子が融解していることが確認されました。

ヌープ氏は「我々は数層の原子層が溶け、金の原子が多く移動し、規則正しい構造を失っていることを見つけました。この発見はこれまで見つかっていなかった現象であるため、驚くべきものです。また、電場を取り除くことで表面の融解した層を固体に戻すことが可能なことも明らかになっており、これはとても興奮すべき発見です」と語っています。
https://i.gzn.jp/img/2018/11/28/how-melt-gold-room-temperature/s01_m.jpg

実際に電子顕微鏡で四角錐状の金の先っぽが融解している様子を観察。
https://i.gzn.jp/img/2018/11/28/how-melt-gold-room-temperature/s02_m.jpg

続きはソースで

Watch how gold melts at room temperature https://youtu.be/mbKuq1BAfrs



GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181128-how-melt-gold-room-temperature/
ダウンロード (4)


引用元: 【融解】常温で溶けるはずのない「金」を室温でも簡単に溶かす方法が発見される[11/28]

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1: 2017/06/02(金) 17:35:21.92 ID:CAP_USER9
http://eetimes.jp/ee/articles/1706/01/news034.html

東京大学の柴田直哉准教授らによる研究グループは、先端の走査型透過電子顕微鏡法と独自開発の多分割型検出器を用い、金原子1個の内部に分布する電場を直接観察することに成功した。
[馬本隆綱,EE Times Japan] 2017年06月02日 10時30分 更新
走査型透過電子顕微鏡法と多分割型検出器を活用

 東京大学大学院工学系研究科附属総合研究機構の柴田直哉准教授、関岳人特任研究員、幾原雄一教授らの研究グループは2017年5月、金原子1個の内部に分布する電場を直接観察することに成功したと発表した。分解能が0.05nm以下の走査型透過電子顕微鏡(STEM)法と独自開発の多分割型検出器を用いた。

 STEMは、試料上を走査する電子プローブの大きさによって、その分解能が決まる。現在は電子線を縮小するレンズ技術の進化などもあり、0.05nm以下の分解能が達成されている。この結果、原子そのものを可視化することは可能となったが、原子内部の構造を電子顕微鏡で直接観察することは極めて難しいといわれてきた。

http://image.itmedia.co.jp/ee/articles/1706/01/tm_170601tokyo01.jpg
最新のSTEMの外観(左)と、一般的な観察のイメージ(右) 出典:東京大学、科学技術振興機構(JST)

続きはソースで
ダウンロード (4)


引用元: 【先端技術】東京大学、原子1個の内部電場を直接観察 単一原子の内部構造を可視化 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/09/03(土) 17:34:47.75 ID:CAP_USER
電場によるスキルミオンの生成・消滅に成功 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160901_3/
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160901_3/fig2.jpg
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2016/20160901_3/fig3.jpg
電場によるスキルミオンの生成・消滅に成功 | 60秒でわかるプレスリリース | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160901_3/digest/


物質中の電子スピンの向きを磁気情報として利用する磁気メモリ素子は、高速な情報の読み書きができる素子として期待されています。しかし、その動作には1m2当たり約10億アンペアという大きな電流密度を必要とし、消費電力が大きいことが問題です。そのため、より小さな電流密度で駆動できる材料や手法が、盛んに研究されています。

そこで注目されているのが、電子スピンが渦状に並んだ磁気構造体「スキルミオン」です。スキルミオンは一つが数十ナノメートル(nm、1nmは10億分の1メートル)サイズの小さな磁気渦で、比較的小さな電流や熱流によって駆動できるなどの優れた機能性を持ちます。このスキルミオンを情報担体として用いることで、高密度・低消費電力の次世代メモリが実現できる可能性があります。省電力という点に関して、特に有力なのは“電場を用いた”スキルミオンの生成・消滅です。しかし、それに関する実験的な報告例はこれまでになく、スキルミオンをいかに不揮発的に、かつ効率よく生成・消滅させることできるかが、長年の重要な課題でした。

続きはソースで

ダウンロード (1)

引用元: 【物性科学】電場によるスキルミオンの生成・消滅に成功 超省電力メモリに道筋 [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/15(金) 21:25:20.31 ID:CAP_USER
【プレスリリース】名刺でもできる画期的な質量分析法の開発に成功 - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/48324
https://research-er.jp/img/article/20160714/20160714184058.png


概要

1.国立研究開発法人物質・材料研究機構若手国際研究センター(ICYS)の柴弘太ICYS-MANA研究員と、国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)ナノメカニカルセンサグループの吉川元起グループリーダーは、従来法とは全く異なる質量分析法の開発に成功しました。これは、紙切れの端を手で持ち、そこに一定流量の気体を吹き当てたときに生じる変形量(たわみ)が、気体の分子量によって変わることを利用したもので、気体の分子量を大気中でリアルタイムに測定することが可能になります。一見当たり前にも思えるこの原理は、これまで全く報告されておらず、従来よりも極めて小型で安価な質量分析装置を実現する画期的な発見と考えられます。

2.質量分析とは、物質の分子量を調べる手法で、田中耕一博士のノーベル賞受賞でも話題となりました。従来、気体の分子量を測定するためには、まず真空中で、気体分子に電子を衝突させるなどして分子をイオン化し、そこに電場や磁場をかけて、分子量に応じて飛ぶ方向が変わることを利用して気体分子量の測定を行います。この基本原理は、最初の質量分析器が20世紀初頭に開発されて以来、田中博士の研究を含め現在に至るまで本質的に変わっていません。これを利用すると、気体の分子量を精密に測定することが可能ですが、原理的に「真空」や「イオン化」が必要であるため、装置の小型化が困難でした。

3.今回、研究グループは、従来の質量分析器とは全く異なる原理を発見し、この原理に基づいて、真空やイオン化を用いることなく、簡便に大気中でリアルタイムに気体分子量が測定できる新たな質量分析法を開発しました。その原理とは、気体分子が片方を固定された構造物に当たるとき、気体分子の重さに応じて構造物のたわみ方が異なるというものです。実際に、シリコン製のマイクロカンチレバー1)や紙製の名刺を用いて、そこに気体を吹き当てたときに生じる変形量(たわみ)が、気体の分子量によって異なることを実験的に確認しました。下図では、手で持った名刺に対して気体を当てるだけで、そのたわみから分子量が決定できることを示しています。このたわみと気体分子量との関係について、流体力学・熱力学・構造力学を融合することで定式化に成功し、理論的にもこの原理が正しいことを証明しました。これを元に、本手法を「流体熱力学質量分析(Aero-Thermo-Dynamic Mass Analysis, AMA)」と命名しました。

4.今後、この成果に基づいて、携帯可能な小型質量分析デバイスを作製し、健康管理、環境モニタリング、防災など一般社会への応用のほか、ガスクロマトグラフィー2)との融合や、工場でのプロセス管理など、産業界への展開も推進していきます。

5.本研究は、科学研究費補助金若手研究(A)(課題番号:23685017)、公益財団法人東電記念財団研究助成(基礎研究、No. 13-005)の研究の一環として行われました。6.本研究成果は、Scientific Reports誌オンライン版に2016年7月14日(現地時間)に掲載されます。

続きはソースで

ダウンロード
 

引用元: 【分析技術】名刺でもできる画期的な質量分析法の開発に成功 [無断転載禁止]©2ch.net

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~~引用ここから~~

1: 2014/06/30(月) 22:42:34.34 ID:???.net

ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト 6月27日 19時21分配信

 自然界で発生する電場を感知できる能力を進化させた動物がいるというだけでも驚きだが、自分で電気を発生させる能力を持つ動物も存在する。

「Science」誌6月27日号で発表された研究で、電気を発生させることができる器官が6つの異なるグループの電気魚で進化した過程が解明された。
すべての筋細胞は電位を持っているが、この6グループの魚類では、特定の筋細胞が100万年以上かけて、通常の筋細胞よりずっと高い電圧を生み出す発電細胞(electrocyte)へと進化した。
この特殊な細胞を使い、泥っぽいアマゾン川に生息するこれらの電気魚は、コウモリが超音波を使った反響定位(エコーロケーション)を行うのと同じように、能動的に発した電気を感知して暗闇の中で障害物や他の動物を見つけ出す。

「電気魚は電気を使って周囲の環境を“照らしだし”、周りの水とは電気的特性の異なる物体を感知することができる」とドイツ、ボン大学の神経行動学者ゲアハルト・フォンデルエムデ(Gerhard von der Emde)氏は話す。
電気魚はまた、交配相手を惹きつけたり縄張りを主張する際、電気信号を発して互いにコミュニケーションを取っている。

 しかし電気魚だけが電気を利用する動物ではない。様々な目的のために電気を感知したり発生させる動物は、他にも何種か存在する。

◆ 1. デンキウナギ

 その名前やヘビのような外見とは裏腹に、デンキウナギはウナギとは全く異なる動物で、電気魚の一種だ。他の電気魚と同様に、ほぼ常に低電位のパルスを出し続け、周囲の環境を感じ取っている。
しかしより広く知られている彼らの能力は、獲物を気絶させたり◯すため、または自身の防衛のために非常に高い電圧の電気ショックを与えるというものだ。

 デンキウナギは成長すると、全長2メートル以上、体重20キロ以上にもなる。このサイズのデンキウナギは、600ボルト以上の強烈な電気を発する。アメリカの家庭用コンセントの5倍に当たる電圧だ。

 人間がデンキウナギの電気ショックで死亡する事故は稀だが、実際に起きている。繰り返しショックを受けると、呼吸器不全や心不全を引き起こすおそれがある。
またこれまでに、デンキウナギの電気ショックで失神し溺死した例が複数ある。

続きはソースで

http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20140627-00000006-natiogeog-sctch
http://amd.c.yimg.jp/im_siggrrrA4aNUU9YTaNu1lll5Mg---x450-y338-q90/amd/20140627-00000006-natiogeog-000-0-view.jpg

Science
Genomic basis for the convergent evolution of electric organs
http://m.sciencemag.org/content/344/6191/1522.abstract?sid=b55b13ec-3592-47f3-95af-90c64645d8a0
~~引用ここまで~~



引用元: 【生物】 デンキウナギなど6つの電気魚で電気を発生する器官の進化過程を解明


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~~引用ここから~~

1: TwilightSparkle ★@\(^o^)/ 2014/05/19(月) 18:16:44.07 ID:???.net

電子は直接見えないのが従来の常識だったが、その振る舞いを日本のグループが世界で初めて直接捉えた。帯電したマウスの坐骨神経の近傍で電子が次第に蓄積する様子を電子線ホログラフィーで電場の乱れとして検出し、その電子集団の移動を可視化することに、東北大学多元物質科学研究所の進藤大輔教授と赤瀬善太郎助教、理化学研究所の会沢真二テクニカルスタッフらが成功した。

「理論で『場が大切だ』と説いたアインシュタインにこそ、このデータを見せたかった」と進藤教授は観察の科学史的な意義を語る。新しい研究分野を開拓し、身の回りのさまざまな電気現象の解明に道を開く大きな成果として注目される。5月12日付の米科学誌 Microscopy and Microanalysis オンライン版に発表した。8月に米国で開かれる顕微鏡国際会議の招待講演でも報告する。

現代の生活は、電子のさまざまな動きや流れを利用している。電子なしに現代社会は成り立たないが、多様な電子の振る舞いは光や音、熱などの発生で間接的に把握しているだけで、直接は見えていない。この壁を破るため、研究グループは、電子の波動性を利用した大型電子顕微鏡の電子線ホログラフィーを使い、電子の動きの可視化を目指した。今回、複雑な生体試料の帯電効果を利用して、電場の乱れを通して、電子が次第に蓄積し、集団的に運動する様子を初めて捉えた。

※記事の一部を引用しました。全文及び参考画像等は下記リンク先で御覧ください。
SciencePortal 掲載日:2014年5月14日
http://scienceportal.jp/news/newsflash_review/newsflash/2014/05/20140514_03.html

東北大学 プレスリリース 2014年5月13日 11:00
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/05/press20140513-01.html
詳細(PDF注意)
http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20140513_01.pdf


引用元: 【物理】 ついに見たぞ、電子の蓄積と集団運動 [SciencePortal]


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