東北大学原子分子材料科学高等研究機構/東北大学金属材料研究所/独立行政法人日本原子力研究開発機構/学校法人東邦大学/独立行政法人科学技術振興機構

東北大学原子分子材料科学高等研究機構
東北大学金属材料研究所
独立行政法人日本原子力研究開発機構
学校法人東邦大学
独立行政法人科学技術振興機構

磁気の波を用いた熱エネルギー移動に成功
−次世代電子情報・マイクロ波デバイスの省エネルギー技術開発に道−

【発表のポイント】

東北大学金属材料研究所の安東秀助教、東北大学原子分子材料科学高等研究機構の齊藤英治教授(東北大学金属材料研究所教授、日本原子力研究開発機構先端基礎研究センター客員グループリーダー、兼任)、日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターの前川禎通センター長、東邦大学理学部の大江純一郎講師らは、磁気の波(スピン波注1))を用いて熱エネルギーを望みの方向に移動させる基本原理の実証に成功しました。
  近年、持続可能な社会の実現に向けた環境・エネルギー問題への取り組みが活発化する中で、クリーンで信頼性の高いエネルギー源の開発や、電子・マイクロ波デバイスの省電力化が求められています。これまでデバイスに情報を入出力する方法として電流やマイクロ波が用いられてきましたが、多くのエネルギーが熱として浪費され、この発熱によりデバイスの動作が不安定となる問題があるため、効率的な排熱方法の開発が望まれていました。
  今回、安助教、齊藤教授らは、磁気の波(スピン波)を利用することで、熱エネルギーを望みの方向に移動させることができる基本原理を考案し、これを実証しました。この手法により、熱エネルギーを制御して熱源から離れた場所へ運び、デバイスからの排熱効率を上げることが可能となりました。今後、この手法を用いることで電子デバイス・マイクロ波デバイス中の発熱の問題が解決され、次世代省エネルギーデバイス技術の開発に貢献することが期待されます。
  本研究の一部は、独立行政法人科学技術振興機構(JST)の戦略的創造研究推進事業(CREST)の一環として、東北大学原子分子材料科学高等研究機構、日本原子力研究開発機構、東北大学大学院工学研究科、東邦大学、カイザースラウテルン工科大学(ドイツ)との共同で行われました。
  本研究成果は、英国科学誌「Nature Materials(ネイチャーマテリアルズ)」のオンライン版(4月21日付:日本時間4月22日)に掲載されます。

以上

参考部門・拠点:先端基礎研究センター

戻る