量子力学から熱力学第二法則を導出することに成功 | 東京大学工学部
東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻の伊與田英輝助教、金子和哉大学院生、沙川貴大准教授は、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ました。これは、極微の世界を支配する「量子力学」と、私達の日常を支配する「熱力学」という、二つの大きく隔たった体系を直接に結び付けるものです。本研究では、量子多体系の理論に基づき、単一の波動関数（注４）で表される量子力学系において、熱力学第二法則を理論的に導きました。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うことなく、多体系の量子力学に基づいて第二法則を導出したことが、本研究の大きな特徴です。さらに、ゆらぎの定理と呼ばれる熱力学第二法則の一般化を、同様の設定で証明することにも成功しました。本研究の成果は、量子力学だけに基づいて不可逆性の起
東京大学工学部 新物質発見で電池のレアメタル使用ゼロに −ナトリウムと鉄でリチウムイオン電池を超える性能実現− : 化学システム工学専攻 山田淳夫教授
新物質発見で電池のレアメタル使用ゼロに −ナトリウムと鉄でリチウムイオン電池を超える性能実現− : 化学システム工学専攻 山田淳夫教授 2014/07/18 電気を蓄え、必要なときに取り出すことのできる２次電池は、電気自動車やスマートグリッドなど省エネルギー社会実現の鍵を握る中核技術である。現在最も優れた２次電池はリチウムイオン電池であるが、上記の大型用途への展開が進むにつれ、大幅な低コスト化や脱希少金属への要請が強まっている。 このため、希少金属であるリチウムを資源的に豊富で安価なナトリウムで置き換えたナトリウムイオン電池が注目され、適合する電極材料の開発が行われている。しかし、既存物質の組成や構造を基本にリチウムをナトリウムに置き換えるだけでは、十分な性能を実現するには至っておらず、革新的な電極材料の開発が待たれている。特に、安価で資源リスクのない鉄を主体とする化合物を利用できるように
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