6次元の揺らぎがもたらす準結晶の奇妙な物性 | 東京大学
東京大学 日本原子力研究開発機構 発表のポイント 6次元結晶の3次元空間の断面とみなせる「準結晶」の比熱が異常に大きくなる現象を、実験と機械学習シミュレーションで追求し、高次元での原子のゆらぎが原因であると突き止めた。 準結晶のシミュレーションには膨大な計算が必要で、これまでは簡単なモデルでしか行われてこなかったが、今回、高精度かつ長時間の機械学習シミュレーションを行い、実験と比較することが可能になった。 この結果は、複雑な物質において実験と比較可能な機械学習シミュレーション手法を確立できた事を意味しており、準結晶を用いた新たな熱電材料など様々な材料にこの手法を適用することで、材料開発が加速すると期待される。 高次元の揺らぎが3次元空間に影響を与える様子の概念図 Credit: UTokyo ITC/Shinichiro Kinoshita 概要 東京大学情報基盤センターの永井佑紀准教授、
Microsoftがバッテリー内のリチウムの約70％を置き換えられる材料をわずか数日で発見、Azure Quantum Elementsを使ったシミュレーションとAIモデルで実行
リチウムイオン電池は、現代社会でスマートフォンや電気自動車などに広く使用される一方で、破裂や火災につながる危険性が指摘されています。2024年1月9日にMicrosoftとパシフィック・ノースウエスト国立研究所(PNNL)は共同で、既存のリチウムイオン電池よりも破裂しにくい可能性のある新たな固体電解質を用いたバッテリー材料を発見したことを発表しました。今回の発見には、Microsoftの量子コンピューティングサービス「Azure Quantum Elements」が用いられました。 Discoveries in weeks, not years: How AI and high-performance computing are speeding up scientific discovery - Source https://news.microsoft.com/source/featu
【科学】アルミに凹凸で色彩表示 理研、微細加工し波長制御
アルミニウムの薄膜に微細な凹凸をつけ、カラーの色彩を表示することに理化学研究所のチームが成功した。色が半永久的に劣化せず、光学機器の部品などに応用が期待できるという。英科学誌に発表した。 光が物質に当たると特定の波長が吸収され、残りの波長は反射して人間の目に色として映る。チームはアルミニウムの表面に光の波長より小さいナノメートル（ナノは１０億分の１）サイズの凹凸をつけ、吸収される波長を制御して色を作り出す方法に着目した。 基板の上に樹脂製の微細な四角形を並べ、アルミニウムの薄膜で覆った。四角形の大きさなどを変えると吸収する光の波長が変わり、人間が見える多くの色を表示できた。大きさが違う四角形を組み合わせると色が混ざり、黒も表現できる。 インクやペンキは強い光や高温、酸化によって徐々に退色するが、この方法は変化しにくく、軽くて薄いのも利点。大型望遠鏡の材料などに応用が期待できるという。 田中
MIT、カーボンナノチューブ内部で100℃超の水が凍結する現象を発見
マサチューセッツ工科大学(MIT)の研究チームは、カーボンナノチューブ(CNT)の内部に入った水が100℃超の高温で固体化する現象を発見した。ナノスケールの微小空間に水を閉じ込めたときの挙動について、これまでに得られていた知見とはまったく異なる現象であり、驚きをもって受け止められている。研究論文は学術誌「Nature Nanotechnology」に掲載された。 日常生活では、水は0℃を境に固体(氷)から液体の水になり、100℃で沸騰して気体(水蒸気)になる。ただし、固体・液体・気体という変化が起こる温度は、圧力など環境条件の変化によって変動する。その身近な例は、気圧の低い山の上では水の沸点が下がる現象だろう。また、圧力・温度条件の違いによって、結晶構造の異なる何種類もの氷が存在することも知られている。このように、置かれた環境の違いによって、水はその挙動をさまざまに変える。 ナノスケールの
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東北大、物理的な“真性乱数発生器”を実現する単一光子の発生に成功
