【素材】超・省エネパソコンも可能　千葉大、電圧で鉄磁石制御　実用化には課題も残ると山田准教授

超・省エネパソコンも可能　千葉大、電圧で鉄磁石制御

千葉大などの研究チームは２日、極小の鉄磁石に電圧をかけることで、磁石のＮ極とＳ極を
制御できる特性を発見したと発表した。英科学誌ネイチャーナノテクノロジー（電子版）にも既に掲載されている。

研究チームの山田豊和・千葉大特任准教授（物理学）は
「この特性を生かせば、電力をほとんど消費しないパソコンが実現できる。
地球規模の省エネ効果を図ることも可能だ」と期待している。

山田准教授によると、パソコンなどの情報端末機器は、磁石のＮ極Ｓ極の向きで情報を記憶するため、
通常は金属線を巻いたコイルに電流を流して磁場をつくり、極の向きを制御している。

今回の研究で、ナノ（１０億分の１）メートルのレベルまで小さくした鉄磁石は、電圧をかけることで
制御が可能になる特性が判明。電流を流さなくても、電池から発生する電圧を生かすだけで、パソコンなどを動かせるという。

実用化には、極小の鉄磁石を均一に配列する技術などの課題が残るとしている。


▽　ソース　産経新聞
http://sankei.jp.msn.com/science/science/101102/scn1011021646003-n1.htm

nature nanotec「Magnetoelectric coupling at metal surfaces」
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2010.214.html#/author-information

あんまり千葉大の寄与無いんじゃ…

いまＳＳＤも出てきてるし、これで何で超・省エネなのかわからん
そもそもＨＤＤってディスクを回転させるほうがエネルギー使ってる気がするけど

>>3
HDDの潜在能力はハンパ無いから

>>2
千葉大としての寄与はほぼゼロでしょ。
本人がちょっと留学中に少し手伝わせてもらった仕事が
たまたま良いところに載ってラッキー、という印象。

>>3

ちがう、この技術の肝は極小磁石によってハードディスクを回転させるのではなくむしろＰＣを回転させるんだよ

非接触のために空気層流を生むには、回転の速さが必要なのでは？
が

パソコンなどを動かせるってなんだよ
HDDの代わりなのかメモリなのかCPUなのか

電池をもってくだけで、パソコンに手を触れずに移動できる方法なのか。

メインメモリがデータ保持に電力を消費しないMRAMになって
一瞬でデバイスのスリープ＆再開が可能になったり
バッテリーライフが伸びまくったりするのか？

MRAMみたいなもん？

ここまで誰も理解してないことが分かった。

俺も含めて。。。

おそらく>>1も理解してないんじゃないか？

強磁性体の磁化を反転させる方法

　[1] 今の磁化と逆方向に磁界をかける　← フロッピー, HDD, MRAM
　[2] スピンの揃った電流を流す ← 次世代MRAM
　[3] 今の磁化と逆方向に"電界"をかける　← NEW！



[3]はマルチフェロイック物質という特殊なヤツ
　(強磁性体であり強誘電体でもある物質
　だけど、今のところは強磁性も強誘電性も弱い)
でしか出来てませんでした。

今回は、磁化の大きな鉄(強磁性金属)でも出来ましたよ
というお話。



[1]の方法は、微細化するほど強い磁界を作るのが難しくなるから、
[2]のスピン電流で反転させる方法が研究されてて実用化間近。
でも、今回のは単に電圧かけるだけでOKだから、
余計な工夫不要でさらに良い
ってことかと思う。

>>14に補足

電圧制御だから、
[2]の方法よりも電流ながす必要がなく、
消費電力が少ないのも利点
かもしれない。

静止型(電界効果)HDD?

俺山田だよ
電話番号何番？

CPUの発熱がなければ、冷却に使うエネルギーも減るでしょうに。

入力側をこの素子にして、出力側をホール素子にすれば
フォトMOSリレーみたいなものが作れそうだな
入力インピーダンスが高くて使い易そう

新聞見て飛んできたけど、素人考えだけど
電力消費量=発熱量　と考えて
発熱量を気にしないでペンティアム４の１０ギガみたいなＣＰＵが作れると言うことすか？

もしこれを使ったＣＰＵを作れば、発熱がほとんど無いＣＰＵができたとして
いくら負荷かけても、クロックアップしても
熱がほとんど上がらないＣＰＵができる事だとすると凄いと思う

なんでCPUの話になってんの？
全然関係ないじゃん

フリップフロップなの？

計算はできないでしょ。
記憶媒体のはなしでしょ。

多分スイッチングにも使える訳だから、発熱する今までのシリコン素子に代わってCPUの他にも色々作れそう。

結構ノーベル賞クラスじゃね？

なんでスイッチングに使えるんだよ。どう読んでもメモリ用途しかないじゃん。

ナノサイズの鉄磁石：電圧でＮ、Ｓ極制御　熱出ないＰＣ可能、千葉大などのチーム発見

　ナノサイズ（１０億分の１メートル）の小さな鉄の磁石に電圧をかけると磁石のＮ、Ｓ極を制御できる
ことを、千葉大の山田豊和・特任准教授（３４）とドイツの研究チームが発見したと、２日発表した。
http://mainichi.jp/select/science/news/20101103ddm041040043000c.html

省エネパソコンも可能
電圧で鉄磁石制御　千葉大が特性発見

　実用化には、現在使われている磁石よりも大幅に小さな鉄磁石を均一に配列させる技術などが
課題として残るものの、日米のメーカーが関心を示している。
http://www.chibanippo.co.jp/news/chiba/politics_economy_kiji.php?i=nesp1288748394

超伝導環境でも使用出来るならスイッチングも出来るかな?

ノーベル物理学賞きたな

SN極を自在に制御できるんだから、それを0と1に置き換えたらスイッチングにも使えるっしょ。

うむ、マグネトロンのことか

コアメモリだろ

コアメモリ懐かしいな。
これが１ビットかー　って思ったわ。

純鉄だかなあ〜微小な鉄を接触させて電場にさらすと磁化〜マルコーニはノーベル賞。技術でもらった。

磁気で半導体に記録するMRAMが現実にあるが、何が違うの？

超微細コアメモリか。

MRAMより優れていて、鉄みたいな安いので実現できるのか。スゲー技術じゃんよ。

ただし>1の
>電池から発生する電圧を生かすだけで、パソコンなどを動かせる
ってのは飛躍しすぎ。言われたまんまに記事にしてんの
記者は書いただけって態度か

>極小の鉄磁石を均一に配列する技術
これは磁気記録メディア開発で培われた技術でなんとかできるんかな。

書き換え可能なメモリが作れるならスイッチング素子も作れるって常識だと思ってたが。
但し、反応速度が遅いと実用性は無いが。

パラメトロン計算機、誕生

発電量は今と変わらなくてもいいから
容量や通信速度を挙げてくれ

>>35
正しくいうと、MRAMは半導体じゃなくて磁性体に記録している。
で、そのMRAMの微細化・省電力化に
より適した記録方法の原理を検証したって話。

>>36
今回のは原理検証であって、
鉄で記録素子を作れるとは言ってない。
鉄では磁化の向き(=0/1記録)を保てない。

なんかよくわからないけど、地団駄踏むと発電できるのかしら？

>>40
サイズちっちゃくなると常磁性になるよね。

誰も指摘しないから、
何か新しいピン留め方法も一緒に開発されたのかと思ったよ。

というか、電圧でピン留めするのか。
そうすると記憶に用いるにはキャパシタが必要になって
今のメモリと変わらないような気がするんだけど？

>>42
サイズが大きくて強磁性だとしても、
鉄は磁化を一方向に保つ力が弱すぎて記録できない。

いずれは
　・鉄の形状を細長くして、「保つ力」を作り出す
　・その「保つ力」が元々強い材料を使う
のどちらかだと思う。
たぶん後者だろうけど。




と思って論文の図面を見たら全然違ったみたい。
　http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n11/abs/nnano.2010.214.html
　http://www.nature.com/nnano/journal/v5/n11/fig_tab/nnano.2010.214_ft.html

鉄の結晶構造は普通はbccで磁化があるけど、
無理やりfccにすると磁化が0になる。
(厳密には違うけど説明割愛。「反強磁性」でググれば分かる)

fcc構造の銅の上に鉄の膜を作ると、
2〜3原子層くらいは銅につられてfccになる。

そこで2原子層だけ鉄膜を作る。
電界かけると、結晶構造がbcc/fcc間で可逆的に変わる。
結果として磁化の有り/無しをスイッチ出来る。


ってことみたい。
本文読めないから推察も入ってるけど。

電場で電磁石のコアの磁極を周期的に変化させて電力生み出す技術？
なわけないか

電力消費なし、レアアースなしの、超高密度ハードディスクが実現できる？（1） | WIRED VISION
http://wiredvision.jp/blog/yamaji/201012/201012241431.html

>>45
>電力消費なし、レアアースなしの、超高密度ハードディスクが実現できる？（1） | WIRED VISION 

その記事、酷過ぎ

絶縁体に一定の電圧をかけた状態では消費電力は0だが、電圧を変化させたら電流は流
れ、もちろん電力も消費する

コンデンサってことだからな

あと、ハードディスクのレアアースって、モーターにネオジム磁石を使ってるって話なので、
記録媒体に何を使おうがハードディスクである以上、そこは変わらない

記録媒体にはコバルトとかプラチナとか使うが、レアメタルではあっても、レアアースじゃな
いし

pcの事は別として、この技術はおもしろいかも。ああ、金と頭があればなぁｗ

>>46最後まで記事を読みましょう。

超・子ネコパソコンも可能に見えた。
疲れてんのかな。