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2013年4月21日 (日)

磁気の波を用いた熱エネルギー移動に成功

平成25年4月19日
東北大学原子分子材料科学高等研究機構
東北大学金属材料研究所
独立行政法人日本原子力研究開発機構
学校法人東邦大学
独立行政法人科学技術振興機構
 
詳細は、リンクを参照して下さい。
 
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 東北大学金属材料研究所の安東秀助教、
東北大学原子分子材料科学高等研究機構の
齊藤英治教授
(東北大学金属材料研究所教授、
日本原子力研究開発機構先端基礎研究
センター客員グループリーダー、兼任)、
日本原子力研究開発機構先端基礎研究
センターの前川禎通センター長、
東邦大学理学部の大江純一郎講師らは、
磁気の波(スピン波注1))を用いて
熱エネルギーを望みの方向に移動させる
基本原理の実証に成功しました。
 
  近年、持続可能な社会の実現に向けた
環境・エネルギー問題への取り組みが
活発化する中で、クリーンで信頼性の高い
エネルギー源の開発や、電子・マイクロ波
デバイスの省電力化が求められています。
 
 これまでデバイスに情報を入出力する
方法として電流やマイクロ波が用いられて
きましたが、多くのエネルギーが熱として
浪費され、この発熱によりデバイスの動作
が不安定となる問題があるため、効率的な
排熱方法の開発が望まれていました。
 
  今回、安助教、齊藤教授らは、磁気の波
(スピン波)を利用することで、
熱エネルギーを望みの方向に移動させる
ことができる基本原理を考案し、
これを実証しました。
 
 この手法により、熱エネルギーを制御して
熱源から離れた場所へ運び、デバイスからの
排熱効率を上げることが可能となりました。
 
 今後、この手法を用いることで
電子デバイス・マイクロ波デバイス中の
発熱の問題が解決され、
次世代省エネルギーデバイス技術の開発に
貢献することが期待されます。
 
  本研究の一部は、独立行政法人科学技術
振興機構(JST)の戦略的創造研究推進
事業(CREST)の一環として、
東北大学原子分子材料科学高等研究機構、
日本原子力研究開発機構、
東北大学大学院工学研究科、東邦大学、
カイザースラウテルン工科大学
(ドイツ)との共同で行われました。
 
  本研究成果は、英国科学誌
「Nature Materials
(ネイチャーマテリアルズ)」の
オンライン版
(4月21日付:日本時間4月22日)に
掲載されます。
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 難しすぎて具体的なイメージがわかない
ですね。
 
 今回の発表からすると、マイクロ波の
エネルギーをスピン波を用いて熱問題を
解決しつつ任意の方向に移動させることが
できたということのようです。
 
>スピンと熱との相互作用に基づく新現象
>を開拓し注目を集めている
>スピンカロリトロニクス注7)の分野
>にも深く関連
 するとのこと。
 
 今後に期待です。
 いろいろ新しい研究分野が出てきますね。

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