2021-12

惑星のゆりかごに降り積もる灰～天空の「降灰」現象の発見～ 1701物理及び化学

惑星のゆりかごに降り積もる灰～天空の「降灰」現象の発見～

原始惑星系円盤内のガスと成長する塵の両方の運動を考慮した3次元の磁気流体力学シミュレーションを、「アテルイII」を用いて世界で初めて行いました。塵が円盤中心の原始星に落ちることなく成長する新しいメカニズムを発見しました。シミュレーションの結果、原始惑星系円盤の内側で大きく成長した塵は、円盤から垂直に吹き上がるガス流によって巻き上げられることが示されました。そしてその後、塵は遠心力によってガス流から分離し、最終的には円盤の外縁部に降り積もるようすが明らかになったのです。このメカニズムは、火山の火口から放出された噴煙、「降灰」によく似ており「天空の降灰現象」と名付けました。
2021-12-14
1701物理及び化学
氷期の南極の硫酸エアロゾルはどこから飛来したのか？ ～南米アタカマ砂漠からの寄与～ 1902環境測定

氷期の南極の硫酸エアロゾルはどこから飛来したのか？ ～南米アタカマ砂漠からの寄与～

南極ドームふじアイスコアの硫黄同位体比の分析結果から、最終氷期では「陸域」を起源とする硫酸エアロゾルの寄与が大きかったことを明らかにしました。最終氷期における硫酸エアロゾルの起源は、海洋生物活動であったという従来の有力な説と異なります。さらに、同位体比データから、南米のアタカマ砂漠周辺の高地が最も有力な供給源地域であることが分かりました。極度に乾燥した低・中緯度の砂漠に存在する水溶性物質が、南極の硫酸エアロゾルの供給源の一つであることを明らかにしました。
2021-12-13
1902環境測定
GaNとSiCを一体化したハイブリッド型トランジスタを世界で初めて動作実証 0403電子応用

GaNとSiCを一体化したハイブリッド型トランジスタを世界で初めて動作実証

ワイドバンドギャップ半導体である窒化ガリウム（GaN）を用いた高電子移動度トランジスタと炭化ケイ素（SiC）を用いたPNダイオードの両者をモノリシックに一体化した、ハイブリッド型トランジスタの作製および動作実証に世界で初めて成功した。GaNとSiCのデバイス試作を両立できる独自の一貫製造プロセスラインの構築によって、ハイブリッド型トランジスタの実現に至った。試作したハイブリッド型トランジスタは、GaNの特長である低いオン抵抗およびSiCダイオードで実績のある非破壊降伏の両立を実現した。
2021-12-12
0403電子応用
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1月の北西太平洋の爆弾低気圧が近年急増～東シナ海上の温暖多湿化が要因～ 1702地球物理及び地球化学

1月の北西太平洋の爆弾低気圧が近年急増～東シナ海上の温暖多湿化が要因～

過去55年にわたる北太平洋の爆弾低気圧活動の長期変化について解析を行いました。1980年代後半以降、大陸からの季節風に伴う寒気の吹き出しが弱まり、中国南部から東シナ海にかけて対流圏下層の湿潤な前線帯が強化されていました。この前線帯で発生し、日本南岸を通過しながら北西太平洋で急激に発達する低気圧の頻度が増えたことが、爆弾低気圧の急増に繋がっていることを明らかにしました。
2021-12-11
1702地球物理及び地球化学
世界初！元素種を識別して材料のミクロ構造を解析するノイズ耐性の高い新解析法を開発 0505化学装置及び設備

世界初！元素種を識別して材料のミクロ構造を解析するノイズ耐性の高い新解析法を開発

広域X線吸収微細構造（EXAFS）スペクトルから材料のミクロ構造を解析するため、電子波多重散乱理論に基づいたスパースモデリングとベイズ推定を組み合わせたノイズ耐性の高い新解析法を開発しました。ノイズ耐性が高いため、X線吸収強度が弱くこれまで困難であった薄膜試料のミクロ構造の解析が実現できることから、光スイッチ材料として期待されるイットリウム酸水素化物薄膜に応用し、イットリウム周りの酸素の配位構造を決定しました。
2021-12-11
0505化学装置及び設備
従来のスピン一重項・三重項の枠組みを超えた超伝導クーパー対状態の発見、その制御も可能に 0400電気電子一般

従来のスピン一重項・三重項の枠組みを超えた超伝導クーパー対状態の発見、その制御も可能に

超伝導では電子がペア（クーパー対）を組み、その対状態はスピン一重項と三重項に通常分類されますが、今回ハーフホイスラー超伝導体（LuPdBi）において、七重項ペアを含む新奇な超伝導クーパー対状態が実現していることを発見しました。超伝導状態におけるクーパー対の性質は、高エネルギー電子線の照射によって制御可能であることを明らかにしました。
2021-12-11
0400電気電子一般
開発者も驚愕する新しい固体電池 (A New Solid-state Battery Surprises the Researchers Who Created It) 0405電気設備

開発者も驚愕する新しい固体電池 (A New Solid-state Battery Surprises the Researchers Who Created It)

固体電解質と全シリコンアノードを利用した、安全、長寿命でエネルギー高密度のシリコン全固体電池を開発。電力系統でのエネルギー貯蔵や EV での利用が期待できる。
2021-12-11
0405電気設備
ベンゼン分子を平行に積層することに初めて成功～水素結合性無機構造体（HIF）を開発～ 0501セラミックス及び無機化学製品

ベンゼン分子を平行に積層することに初めて成功～水素結合性無機構造体（HIF）を開発～

水素結合性無機構造体（HIF）の開発に成功した。HIFが有するナノハニカム細孔内において、ベンゼンなどの芳香族化合物を平行に積層（パラレルπ–πスタッキング）させることに初めて成功し、詳細な構造を明らかにした。ガラスの基本単位であるオルトケイ酸のかご型8量体（Q8H8）を用いて、種々の水素結合性無機構造体（HIF）結晶の作成に成功した。また、Q8H8が3次元状に水素結合ネットワーク化したHIFのナノハニカム細孔内に、芳香族化合物を平行に積層させることができた。
2021-12-11
0501セラミックス及び無機化学製品
クリーンエネルギー源として水素を促進する ANL の 8 つの方法 (8 ways Argonne advances hydrogen as a clean energy resource) 1900環境一般

クリーンエネルギー源として水素を促進する ANL の 8 つの方法 (8 ways Argonne advances hydrogen as a clean energy resource)

クリーンエネルギーの水素をより簡易で安価な製造を通じて次世代エネルギー技術ポートフォリオの主要な要素とするための、ｱﾙｺﾞﾝﾇ国立研究所(ANL)による 8 件の活動について報告。
2021-12-11
1900環境一般
中国の太陽光発電の未来を予測 (China’s solar-powered future) 1900環境一般

中国の太陽光発電の未来を予測 (China’s solar-powered future)

2060 年の中国の電力需要の 43.2%を太陽エネルギーで 25 セント/kWh を下回るコストで賄うことが可能と報告。
2021-12-11
1900環境一般
廃棄、修理それともリサイクル？人間の行動は老朽化する太陽光パネルの末路にどのような影響を 及ぼすのか？ 1500経営工学一般

廃棄、修理それともリサイクル？人間の行動は老朽化する太陽光パネルの末路にどのような影響を 及ぼすのか？

PV 製品寿命(EOL)マネジメントにエージェント・ベース・モデリング(ABM)を初めて適用し、PV モジュールのリサイクル・リユースに関する意志決定を理解して循環型経済に向けた二次市場を特定するレポートを発表。
2021-12-11
1500経営工学一般
永久に遊べるバッテリーフリーのゲームボーイ (Battery-free Game Boy runs forever) 0405電気設備

永久に遊べるバッテリーフリーのゲームボーイ (Battery-free Game Boy runs forever)

太陽光による環境発電とユーザーの挙動からエネルギーを供給する、バッテリーフリーのインタラクティブ・デバイス・プラットフォームである Energy aware gaming platform (ENGAGE）を開発。ゲーム機前面に太陽光パネルを設置した ENGAGE エミュレーターを作製。太陽光とゲーム機のボタンを押す動きを通じてエネルギーを捕獲する、より持続可能な IoT でのバッテリーフリー・モバイルゲーミングのリファレンス実装とフレームワークを提供する。
2021-12-11
0405電気設備
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