木材由来の環境に優しく安定な有機太陽電池の開発 - fabcross for エンジニア
スウェーデンのリンショーピング大学（LiU）と王立工科大学（KTH）の研究チームが、木材パルプ由来のクラフトリグニンを使用した、環境に優しく安定な太陽電池を開発した。 同研究成果は2023年10月9日、「Advanced Materials」誌に掲載された。 シリコン太陽電池は効率的だが、エネルギー消費の高い複雑な製造工程を要し、有害な化学物質の流出につながる危険性も有する。対して、有機太陽電池は、低コストで単純な製造工程で済み、さらに軽量で柔軟性を持つ。屋内での使用や衣服に取り付けて個人用電子機器の電力源などの用途に応用できるため、注目の研究分野となっている。 しかし、有機太陽電池はプラスチック、つまり石油由来のポリマーでできているため、環境に優しいとは言い難い。 研究チームは、電極界面の電子輸送層にクラフトリグニンを用いた有機太陽電池を開発した。クラフトリグニンは、紙の原料となるパルプ
全固体電池の注目メーカーとは？ トヨタや日産のEV化で注目を集める全固体電池のメーカーを紹介 - fabcross for エンジニア
2023-6-1 化学・素材系, 機械系, 研究・技術紹介, 電気・電子系 BASC（電池サプライチェーン協議会）, BtoB, CeraCharge（セラチャージ）, CookPerfect, Envision AESC, EV, HEV（ハイブリッド車）, IoT（モノのインターネット）, LG Energy Solution, NEC, NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）, SMD（表面実装部品）, TDK, TOYOTA bZ4X, Umicore, グリーン成長戦略, スズキ, トヨタ自動車, パナソニック, パナソニックエナジー, ビークルエナジージャパン, ホンダ, マクセル, リチウムイオン電池, 全固体電池, 出光興産, 寧徳時代新能源科技（CATL: Contemporary Amperex Technology）, 日産, 村田製作所, 積層セラミックコン
東大、量子力学からの熱力学第二法則の導出に成功、「時間の矢」の起源解明へ - fabcross for エンジニア
東京大学大学院工学系研究科の伊與田英輝助教らのグループは2017年9月6日、マクロ（巨視的）な世界の基本法則で、不可逆な変化に関する熱力学第二法則を、ミクロな世界の基本法則である量子力学から、理論的に導出することに成功したと発表した。従来の研究とは異なり、カノニカル分布などの統計力学の概念を使わず、多体系の量子力学に基づいて第二法則を導出、さらに同様の設定で、「ゆらぎの定理」と呼ばれる熱力学第二法則の一般化を証明することにも成功している。 熱力学第二法則は、逆向きの変化が自発的には起きない不可逆な現象に関する法則であり、「時間の矢」に関する法則とも言われる。熱力学はマクロな現象に関する理論だが、そこに含まれる原子や分子などの構成要素のミクロな世界の基本法則であるニュートン力学の運動方程式や量子力学のシュレーディンガー方程式には、時間反転に関して対称的だという性質がある。これは熱力学第二法則
富岳で1万超の原子を含むナノ物質の超高速光応答シミュレーションに成功 筑波大学 - fabcross for エンジニア
筑波大学計算科学研究センターは2022年1月6日、神戸大学とともに、スーパーコンピュータ「富岳」を用い、1万を超える原子を含むナノ物質の光応答の第一原理計算に世界で初めて成功したと発表した。約6ナノメートルの厚さを持つ酸化ケイ素ガラスの薄膜と高強度なパルス光の非線形光応答を調べることに成功した。 研究では、富岳で、非常に短い時間で起こる電子の運動や物質中の光の伝搬を第一原理計算法で計算するオープンソースソフトウェアSALMONを用いて、世界で初めて1万を超える原子で構成されるナノ物質の光応答の計算を行った。 光と物質の相互作用には、さまざまな物理法則が関わり、それぞれ異なる方程式で、光の伝搬、電子の運動、イオンの運動が記述される。SALMONでは、3次元空間格子を用いて、電子軌道や光電磁場のポテンシャルを表し、これらの方式を同時に解き進めることができる。 またSALMONでは、真空中に孤立
世界最大規模の「模擬宇宙」シミュレーションデータを公開 千葉大ら - fabcross for エンジニア
千葉大学の石山智明准教授を中心とする国際研究グループは、岩手県の国立天文台水沢キャンパスに設置されているスーパーコンピューター「アテルイII」を用いて、世界最大規模のダークマター構造形成シミュレーションに成功し、100テラバイト以上のシミュレーションデータをインターネットクラウド上に公開した。 宇宙には、目に見える「バリオン」と呼ばれる物質に対し、目に見えない「ダークマター」と呼ばれる物質が質量に換算して約5～6倍存在している。ダークマターは、その重力によって「ハロー」と呼ばれる塊のような巨大構造を作るが、このハローの重力によってバリオンのガスが集まり、その中心部で収縮して星が誕生し、さらには銀河や銀河団などの巨大な天体が形成されていったと考えられている。 日本語の「宇宙」から「Uchuu」と名付けられた構造形成シミュレーションは、一辺が96.3億光年という前例のない広大な計算上の立方体空
【組み込み系エンジニア200人調査】業務でよく使う言語は「C」、OSは「Windows」。「AI」技術がトレンドの今、一番学びたいのは「Python」 - fabcross for エンジニア
【組み込み系エンジニア200人調査】業務でよく使う言語は「C」、OSは「Windows」。「AI」技術がトレンドの今、一番学びたいのは「Python」 ポイント 組み込み系エンジニアがよく使っている言語は「C」（32.5％）、「C++」（24.0％）、「Microsoft Visual Basic」（22.5％） 最も好きなプログラミング言語は自由度が高く、使い慣れている「C」 今、学びたいのは「Python」「C++」「Java」 業務でよく使っているOSは「Windows」（69.0％）、「Linux」（26.5％）、「iOS」（19.5％） 好きなOS1位は、最も普及していて汎用性の高い「Windows」 これから学びたいOSは「Windows」「iOS」「Linux」 エンジニアが注目しているトレンド技術は「AI」（55.5％） 調査概要 エンジニアのためのキャリア応援マガジン「f
50年来の信号処理に関する謎が解かれる、逆高速フーリエ変換がついに一般化 - fabcross for エンジニア
アメリカのアイオワ州立大学電気コンピューター工学科准教授のAlexander Stoytchev氏と博士課程学生のVladimir Sukhoy氏は、信号処理の肝と言われる高速フーリエ変換（Fast Fourier transform：FFT）と逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier transform：IFFT）のアルゴリズムの研究を進め、50年間にわたり謎であったIFFTアルゴリズムを解明したと発表した。研究成果は『Scientific Reports』に論文「Generalizing the inverse FFT off the unit circle」として2019年10月8日に発表されている。 FFTアルゴリズム自体は1965年に公開され、その4年後には汎用性の高い一般化されたバージョンであるチャープZ変換（CZT）も開発されてきた。しかし、IFFTアルゴ
33は3つの立方数の和で表せるのか――64年来の数学上の難題が解かれる - fabcross for エンジニア
ブリストル大学の数学者Andrew Booker氏が、33を3つの立方数の合計で表すこと、すなわち33＝x³＋y³＋z³という方程式の解を求めることに成功した。16桁（1000兆）という正と負の整数の組み合わせを効率的に探索できるアルゴリズムを開発し、（8,866,128,975,287,528）³＋（－8,778,405,442,862,239）³＋（－2,736,111,468,807,040）³＝33であることを明らかにした。 k＝x³＋y³＋z³の方程式を満たす3組の整数（x,y,z）を求めるという問題は、数学者たちを長年魅了し続けてきた。k=29のように解を容易に導き出せる場合や、9で除したときに4か5が余りとして残る整数、例えばk=32のように解が存在しないことが分かっている場合もあるが、大抵の場合において解は自明ではない。今のところ、解を発見する唯一の方法は、コンピューターを
携帯基地局のマイクロ波を電力変換、対象エリアを10倍以上に広げる高感度ダイオードを富士通らが開発 - fabcross for エンジニア
富士通と首都大学東京は2019年9月24日、微弱なマイクロ波を電力に変換する高感度なナノワイヤバックワードダイオードを開発したと発表した。一般的に電力変換に用いられるショットキーバリアダイオードと比べ、約11倍の感度を持つという。 IoTが本格的に普及した将来を見据え、センサーネットワークをバッテリーレスで運用できるようにしようと、携帯電話の基地局から放射された微弱なマイクロ波を電力として再利用する環境電波発電などの研究が進んでいる。環境電波発電に使う装置には、電波を集めるアンテナや、集めた電波を整流するダイオードなどが必要になる。しかし、従来のショットキーバリアダイオードでは、マイクロワット以下の微弱なマイクロ波への感度が不十分なため、基地局から離れると電力変換が困難になってしまう。 そこで研究グループは、電圧ゼロの状態から急峻な整流動作が可能なバックワードダイオードに注目。微細化・低容
超強力なレーザーを使い、光が電子を停止させる実験に成功 - fabcross for エンジニア
インペリアル・カレッジ・ロンドン大学を中心とした研究チームが、数μmに集束した強力なレーザービームを、光に近い速度で運動する電子と衝突させ、電子を減速させることに成功した。ブラックホールやクェーサーの周辺で生じると考えられている量子力学的な現象だが、地上の実験室で確認に成功した。研究成果は、2018年2月7日に『Physical Review X』誌に公開されている。 長波長で低エネルギーの可視光線を物体に照射すると、同じ波長の光が反射または散乱されるだけだが、高エネルギーX線（光子）を物体に照射すると物体中の電子による非弾性散乱を受けてエネルギーの一部を失い、散乱X線の波長が入射X線よりも長くなる。この現象は、コンプトン散乱として知られている。 その一方で、可視光線の光子が光に近い速度を持つ電子と衝突すると、電子からエネルギーを受取り、短波長で高エネルギーの光子に変化し、逆に電子はエネル
超伝導になる準結晶を世界で初めて発見――名古屋大、豊田工業大などのグループ - fabcross for エンジニア
名古屋大学は2018年1月20日、豊田工業大学、東北大学、豊田理化学研究所との共同研究により、超伝導になる準結晶を世界に先駆けて発見したと発表した。今後、新型の超伝導の解明につながることが期待される。 固体は結晶、準結晶、アモルファスの3種類に分類される。結晶では、中の原子やイオンが規則正しく周期的に配列し、ガラスなどのアモルファスは、中の原子や分子がでたらめに配列している。これに対し、「第3の固体」と呼ばれる準結晶中の原子は、ある種の規則性を持つが周期性は持たない。準結晶の幾何学的構造については理解が進んできたが、磁石や超伝導になることを示す確証はまだ得られていなかった。 今回の研究は、磁石や超伝導をもたらす「電子の長距離秩序」が準結晶では本質的に不在なのかを解明することを目的として行われた。アルミニウム（Al）、亜鉛（Zn）、マグネシウム（Mg）の3元素を組み合わせ、高速急冷法により準
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