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【物理】銅やアルミニウムで磁気の流れを生みだす原理を発見 レアメタルフリー磁気デバイス開発に道

1 :ルーサイトφ ★:2013/05/21(火) 22:07:03.14 ID:???
平成25年5月17日 独立行政法人日本原子力研究開発機構

銅やアルミニウムで磁気の流れを生みだす原理を発見 −レアメタルフリー磁気デバイス開発に道−

【発表のポイント】
金属に音波を注入して磁気の流れを生み出す新原理を発見
従来手法には不向きな銅やアルミニウムなどのありふれた金属の利用が可能に
磁石や貴金属を必要としないレアメタルフリー磁気デバイスの開発へ道

独立行政法人日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センターの松尾衛研究員らの研究グループは、
銅やアルミニウムなど身近な金属への音波注入によって電子の持つ
磁気の流れ「スピン流1」」を生みだす新しい原理を発見しました。

電子は、地球やコマのように「自転」をしており、量子力学2)によって、この電子の自転(スピン)が
磁気の起源であることが分かりました。近年、ナノテクノロジーのめざましい発展にともなって、
電子の自転の向きを揃えた「スピン流」を生みだす技術が注目されています。
電荷の流れである「電流」と同時に、磁気の流れである「スピン流」を上手く利用することによって、
電源を供給しなくても記憶を保持できる不揮発性メモリなど省電力デバイス開発が進んでいます。

今回、当研究グループは、音波注入によって振動する金属中における磁気の流れを精密に表す基礎方程式を導き、
音波注入によって金属中にスピン流を生みだす新しい原理を発見しました。その結果、プラチナのような貴金属や磁石を用いる
従来の手法とは異なり、銅やアルミニウムのような身近で安価な金属を用いてスピン流の生成が可能であることが分かりました。
本研究によって、貴金属や磁石を必要としない省電力磁気デバイス開発への貢献が期待できます。

本研究成果は、米国物理学会誌「Physical Review B」の速報版として近日中にオンライン掲載される予定です。
背景と経緯/研究の内容と成果/今後の展開/参考図 [形式:PDF]
用語解説 [形式:PDF]
以上
参考部門・拠点:先端基礎研究センター

http://www.jaea.go.jp/02/press2013/p13051701/index.html

2 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:10:20.67 ID:De+Q3QZx
凄い発見だ。
どこぞの大パクリ国や
パクリ人民共和国では考えられない。

3 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:14:07.65 ID:pKYhxtOJ
金属に音波注入ってどーゆーこと?

4 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:14:25.61 ID:0RUjVQ/d
なんだってー、量子領域に音波が作用すんのかよ!!
いやあ、いろいろな既成概念が変わりそう。

5 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:17:18.17 ID:a+/HxqdP
原子振動砲か!!

6 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:20:41.65 ID:N6u7dfHg
レアメタルいらなくなるの?

7 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:21:17.14 ID:3GT0aEok
金属の中に音波が届くのか?
2chだったら、お花畑逝きだな

8 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:23:22.93 ID:Ll4tHOBE
原理を発見?

9 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:26:20.78 ID:N4GGUynx
実験で実証してくれないと何とも、、、、

10 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:28:43.63 ID:H6cRj9Mv
金属の原子を音波で叩くことで量子レベルの相互作用で均質化しようってことらしい
マクロな喩えだと、板に適当にまいた塩をトントンして平らにするようなものなのかな?
んで塩の粒の中の磁極同士の引っ張り合いで磁気的に整列させると
詳しい方、説明してください

11 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:28:52.50 ID:xTtpMlT/
20年後のノーベル賞候補か

12 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:30:18.58 ID:EwIVVN26
レアメタル(笑)になるのか楽しみだ

13 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:31:38.66 ID:8umS77lU
音波って常温核融合いらい色眼鏡で見てたけど
やっぱ微小領域で作用するんだ。

14 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:42:35.67 ID:N6u7dfHg
現代の錬金術だね

15 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:43:37.38 ID:WvedoOY0
ひょっとして、まだまだ倍々ゲームは継続する かも

16 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:44:00.06 ID:2G+x30pB
レアメタルがただの土くれにw

17 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:44:21.24 ID:sIADTEh9
>音波注入によって振動する金属中における磁気の流れを精密に表す基礎方程式を導き、
>音波注入によって金属中にスピン流を生みだす新しい原理を発見しました。

さらりと、すげーこと言ってるぞ

18 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:51:37.45 ID:paMwsNH7
これかな?
Mechanical generation of spin current by spin-rotation coupling
Mamoru Matsuo, Jun'ichi Ieda, Kazuya Harii, Eiji Saitoh, and Sadamichi Maekawa
ttp://prb.aps.org/abstract/PRB/v87/i18/e180402
Phys. Rev. B 87, 180402(R) (2013)

19 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:52:22.45 ID:+kR5G+LL
レアメタルはレアメタルとして使えるでしょ
プラスティックの食器が出回ったからといって、他の素材の食器が不要になるわけじゃない

20 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:53:53.79 ID:6HSyxKrf
こうやって操作の仕方がわかると、別のテクノロジーへの応用にも繋がって、
資源の問題と合わせて一石何丁にもなるな。

21 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 22:56:26.52 ID:a+/HxqdP
頭の悪い俺には
具体的にどんな使い方出来るのかさっぱりだけどな

22 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:00:14.00 ID:Whtbwmsx
>>3
(´・ω・`)つドドスコスコスコ

23 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:03:43.81 ID:wH5iNvpV
>>2
でも日本の大学に熱心に原理を聞きに来るのは朝鮮人や中国人だから困っちまう

卒業した教え子が全然来ないから仕方なく聞きに来る外国人にレクチャしてると教授達が嘆いてたよ

24 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:04:29.15 ID:wH5iNvpV
>>4
音波だってエネルギーだからでしょ

25 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:15:37.65 ID:EM0ssvea
電磁石ならぬ音磁石か

26 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:25:27.03 ID:BkbhN5iR
似非科学波動マニアがひと騒ぎしそうな予感。

27 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:36:44.18 ID:eIi/fvkf
テスト

28 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:41:36.28 ID:twSls/+Q
言っている意味がよくわからない

29 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:47:55.32 ID:PgyXLBd3
これとんでもない発見じゃないの?

30 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:52:55.02 ID:KUhaMZyJ
音波で金属を振動させるってことでしょ

31 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:57:01.77 ID:N6u7dfHg
貴金属を使わないで集積回路つくれるんかな

32 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:58:53.13 ID:pxUQ2XOu
> 電子は、地球やコマのように「自転」をしており、量子力学2)によって、この電子の自転(スピン)が
> 磁気の起源であることが分かりました。

こんな適当なこと言われると他の部分まで胡散臭く感じられるからやめて欲しい

33 :名無しのひみつ:2013/05/21(火) 23:59:17.31 ID:0CbUh7k3
これは凄い発見だな。
ちょっとwktkしてきた。
早く論文読ませろ!!!!

34 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 00:13:10.24 ID:X3vIb+m/
パワーがぜんぜん足りないから実用化はずっと先
たぶんお前らが死に絶えたころ
期待しすぎ
よく読解しろ

35 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 00:24:07.66 ID:uju6+bTk
原理的には可能でも、コイルに電流流すより、効率めっちゃ低そう

36 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 01:07:51.57 ID:6Mbrq3Gw
あなたの声は、わたしを引き寄せる磁石です。とか
磁石がうるさいので寝れませんつう若者の磁石離れが進んだり。

37 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 01:17:08.35 ID:ZMSXtdhG
ピュアオーディオが捗るな

38 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 01:24:54.24 ID:PwwwuUq9
音波による振動→格子が微妙に歪む→内部磁場が微妙に変化→
内部磁場の変化が上手い具合にスピン流を引き起こす

ってことですか?

39 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 03:32:28.62 ID:zRza53kR
安い金属で記憶回路を作る事ができるのか
音波注入ってなに?
逆に言えば、常にその音波注入を与え続けなければならないんだろ?
エネルギー量的には、電流<音波 なのか
よくわからん

40 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 06:55:00.59 ID:EuSDP+ht
>>32
実際は、回転してるわけじゃなくて、
式を解いた結果、単純に「そういう物理量を持ってる」と分かったってだけなんだっけか

41 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 12:04:48.05 ID:eJ586sAZ
>>4
超伝導のクーパーペア作るの、フォノンだぞ

>>18
つまり、表面弾性波で電子をぐるぐる回せば電流が発生してスピン流が励起されるって話かね

42 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 12:31:25.25 ID:hT/97PpC
必要に迫られなければこんな研究も必要無いのに。
やっぱ大陸って自分達の首絞めてるよな。

43 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 12:43:08.44 ID:UIS/LVR/!
スピンをそろえるために、空気の振動によるエネルギーを使うっていうことになると、
相当なエネルギーが必要になるんじゃないのか? で、磁気は音波が無くなると消えるとか?

44 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 12:54:55.60 ID:JCZggDoA
>>1
> 銅やアルミニウムなど身近な金属への音波注入によって電子の持つ
> 磁気の流れ「スピン流1」」を生みだす新しい原理を発見しました。


なんだ、これならずっと昔から知られてるじゃん。

スピーカーやダイナミック型イヤホン鳴らすと、振動板無しのドライバコイルだけでも歪みが発生するが
動的に調べると、音を鳴らすときにボイスコイルに不正な磁気乱れが生じていて(←ココね。)
音の濁りや歪みの根本原因の一つで、ダンパー、レジスタ、ポートなどでどう抑えるかってのが
SPやイヤホンの設計・ノウハウのテーマの一つ。

オーディオの世界では常識だろ?

45 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 14:56:35.12 ID:K3ujTyaG
>>44
それをレアメタルフリー技術に応用できたのがすごいところ

46 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 15:13:04.80 ID:xlzfLLfw
>>44
そういうマクロなレベルじゃないと思う

47 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 15:16:53.36 ID:FdNJVo4C
そのうち歌のエネルギーで敵国の戦闘機の撃墜も可能になるな

48 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 15:28:08.69 ID:JCZggDoA
誰がマクロスやねん

49 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 16:38:47.43 ID:2dUHEtP5
そもそも音波といっても可聴帯域内の話なのかな?

50 :名無しのひみつ:2013/05/22(水) 22:50:02.26 ID:yZgdzT6p
>>47
ジャイアンなら今でも可能と思われ、、

51 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 01:58:59.52 ID:uqOfRy27
UFOへの第一歩と受け取ってもよろしいでしょうか。

52 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 04:58:37.47 ID:FIK/7P2O
>33
"Mechanical generation of spin current by spin-rotation coupling"
Mamoru Matsuo, Jun'ichi Ieda, Kazuya Harii, Eiji Saitoh, Sadamichi Maekawa
ttp://arxiv.org/abs/1301.3596
>38
表面波の図が書いてあるな。進行する波ではなく媒質に固定した座標で見ると
上り坂状態と下り坂状態を往復する。つまり局所的に右回転、左回転を
繰り返すから、軸と平行のスピンと反平行のスピンに対して異なる作用が
働きスピン波を生む、でいいのかな
>43
空気の音波を金属に伝えるのは効率悪すぎるのでやらない
(インピーダンスのミスマッチ)。固体を振動させて固体に伝える
>44
全然関係ない
>49
0.1GHz〜1GHz

53 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 05:03:27.29 ID:FIK/7P2O
訂正 0.1GHz〜10GHz

54 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 05:16:50.28 ID:A/TPNJvQ
レアメタル依存しない方法を探すためにまさに必死だなw
でも、こういうのが新技術につながるから研究者は楽しそうであるなw

55 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 15:36:17.99 ID:/ipu5Vh0
【電子工学】半導体中の電子スピンの向きを超音波により制御することに成功 NTT・東北大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1306852766/

【物理】あらゆる物質で利用可能な新たなスピン流注入手法を発見 東北大とJAEA
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1310133386/
【ナノテク】電子に働くスピン軌道相互作用を電気的に制御することに成功 東大・NTT
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1311779048/
【物性】電子スピンの幾何学的位相を電気的に検出−東北大
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1332025709/
【磁性体】MITら、量子スピン液体状態の磁性体を実験で確認
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1356276967/
【物理】東北大学とNTT、磁場を使わず電子スピンの向きを任意に変える世界初の発見
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1363682179/
【技術】世界最小の磁気メモリー開発 千葉大大学院などのグループ
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1342514274/
【物理】磁気の流れを介した新しい磁気抵抗効果を発見−磁性体に電流を流さずに磁気情報を電気的に読み取る新機能電子デバイス開発に道
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1368927772/


【物性】磁気の波を用いた熱エネルギー移動に成功 -東北大学
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1367152742/

56 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 20:59:40.95 ID:dRea8LMx
何年後に一般市民の生活にどういう恩恵がもたらされるのか高卒工員の俺に教えてくれ

57 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 21:15:47.77 ID:fZjzFwJe
> 電子の自転の向きを揃えた「スピン流」を生みだす技術

女子のスッピン流も近年よく知られるようになったしな

58 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 21:28:27.86 ID:G9EhXp81
ただの電位差が発する電流の話だろ
真新しくもない

59 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 21:46:21.29 ID:IxTLugWd
これはすごい

60 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 21:56:05.77 ID:jxdPOaZ5
レアメタル大暴落だなw

61 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 23:08:29.23 ID:7QTlN5q4
>>56
集めに集めたエロ画像が電気もないのに何年経っても消えなくなります

62 :名無しのひみつ:2013/05/23(木) 23:51:08.24 ID:74/pfnJL
これいい!
しかし音波を使うとは・・・意外ですね

63 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 00:18:35.02 ID:myDiO1ae
これはちょっとすごい

64 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 00:23:11.92 ID:alvJg8jt
オカルト科学なのかノーベル賞ものなのか俺には理解すら出来ない・・・

65 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 05:16:24.47 ID:E96XlKg4
荷電粒子砲や、ビームサーベルに道が開けた気がするw

66 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 06:28:12.25 ID:nr2k3aep
>>58
目新しい、真新しいは異なる意味の言葉です

電荷密度波、スピン偏極している電荷密度波、スピン波は
それぞれ異なる現象です

67 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 06:28:24.14 ID:5zL8mAOQ
マックスウェル以来の大発見かもしれんな
早い時期にノーベル賞もらえそう

68 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 06:31:27.26 ID:5PDx+01k
ただの圧電効果じゃね?

69 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 06:34:59.08 ID:3ffK3QTD
>>7
地震のP波はモホ麺では鉄を伝わる音波なんだぜ

70 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 07:06:06.75 ID:2e1AVUpY
スピンとかGHzとか聞くと、清家新一さんをおもいだすなぁ

71 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 07:47:55.52 ID:m0ppBgwz
>4)表面音波
>異なる媒体の界面に沿って伝播する音波。表面音波は、音波の伝搬方向に
>平行な振動(縦波)と垂直な振動(横波)の重ね合わせで成り立っており、
>この2種類の振動の周期がずれています。この周期のずれがあるために、
>表面音波を伝える物質に、局所的に回転運動が引き起こされます。
>似たような現象としては水の波があります。水の波も、周期のずれた縦波と横波の
>重ね合わせで成り立っており、波の伝搬に伴って、水面付近の水分子は波の伝搬方向に
>垂直な回転軸をもつ回転運動をしています。

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/35/Waverp.gif

これでスピン作ったのか

72 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 09:05:25.56 ID:5PDx+01k
サイこロイド

73 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 14:00:59.77 ID:JNEsjZqR
本気でSFにあるような兵器開発させたら日本は世界の核に核無しで
対抗出来るような気がしてきた。でも技術だだ漏れ。切ない。

74 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 14:06:42.02 ID:fCWkexCi
役所内・企業内・官邸の中までトロイの木馬がホルホルと闊歩する日本

75 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 15:42:50.00 ID:m0ppBgwz
核爆弾も昔はSFだったんだけどなあ

76 :名無しのひみつ:2013/05/24(金) 22:04:28.32 ID:4QjZbF6M
ノーベル賞クラスなの?

77 :名無しのひみつ:2013/05/25(土) 10:41:53.33 ID:bwRKJzUX
>>38
論文読んでないけど、それっぽい気がする、おのが意見だが
格子振動て基本原子自体の電荷の偏りはないってしてるけど、微妙なズレがあるのかもな

78 :名無しのひみつ:2013/05/25(土) 10:45:37.22 ID:bwRKJzUX
>>47
ナチの竜巻砲てきな

79 :名無しのひみつ:2013/06/05(水) 21:23:12.31 ID:r1JhY983
光電効果の音波版なのかな…
音波だと、電子が飛び出すまでいかない状態とか。

音波<電磁波<光
の順で電子に直接エネルギーが移る。
波長が短いほど、電子の軌道とぶつかる確率が高くなる。

80 :名無しのひみつ:2013/07/20(土) NY:AN:NY.AN ID:WbZOUCGp
レアメタルフリーは甘え

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