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June 24, 2009

ナノテクノロジー

ナノテクノロジーと単純に検索すると、儲け話、いやビジネスサイトにいくつも当たる。利益を創出する技術は結構なことだ。

産総研や物材機構ら,つくばにナノテク研究の中核拠点を設立,経団連も協力

産業技術総合研究所(産総研)と物質・材料研究機構(物材機構),筑波大学は,つくば市にナノテクノロジー研究開発の中核となる拠点を形成することで合意したと発表した(発表資料)。経済産業省と文部科学省の2008年度および2009年度の補正予算約360億円を使って,つくばの産総研と物材機構内に施設を整備し,研究開発の促進や人材育成に取り組む。産総研ら3者の連携を加速させることによって,日本のナノテクノロジー研究の成果をいち早く産業化し,国際競争力を高めることを目指す。  拠点形成の推進組織として,「つくばナノテクノロジー拠点運営最高会議」を設置する。同組織には,日本経済団体連合会(日本経団連)産業技術委員会も参加。今回形成する中核施設を効率的に活用できるよう,産業界の研究開発需要の把握や,材料研究とデバイス研究の連携,大学院教育による人材育成を検討する。具体的には,ナノエレクトロニクスの研究開発,パワー・エレクトロニクスの研究開発,ナノテクノロジーとMEMSとの融合,カーボン・ナノチューブの研究開発,ナノテクノロジーを活用した環境・エネルギー技術の研究開発,ナノ材料の安全性評価などを行う。

産総研はナノテクのわかりやすいページがあります。

■ 走査型プローブ顕微鏡(SPM)
 微細な探針を走査するもっとも新しいタイプの顕微鏡。この顕微鏡の登場で、個体の表面の原子や分子を観察することが可能になり、ナノテクを大きく推進する原動力となった。

■ 走査型トンネル顕微鏡(STM)
 プローブ顕微鏡の一種で、最初に実用化されたもの。極微の世界の「トンネル効果」という奇妙な現象を利用して、分子のみならず、原子一個までをも見ることが出来る。

■ カーボン・ナノチューブ
 炭素だけでできている、ナノの世界の細い筒。炭素だけで出来た、サッカーボールのような形をした「フラーレン」を研究中の日本人が発見した物質。その作り方や使い方の研究が盛んにおこなわれている、新素材期待のルーキー。

■ フラーレン
 1985年レーザー蒸発法によって得られた、ダイヤモンド、非晶質、グラファイト(黒鉛)についで、4番目に発見された炭素材料。カゴのような構造を持ち、優れた電子受容体として注目された。その名前は、アメリカの建築家、思想家であるバックミンスター・フラーが考案した「フラードーム」の形と、フラーレンのうちC60と呼ばれるものが同じ構造をしていたことによる。

■ トップダウン/ボトムアップ
 トップダウンというのは、物体を微細加工によりナノスケールレベルにまでもっていく技術。それに対してボトムアップというのは、原子や分子を組み立ててナノスケールの物質を作り出す技術。ボトムアップでは、トップダウンでは不可能な微細な物質を作り出すことが可能。

このパンフなんかもわかりよいですね。


アマサイの興味はやはり電子デバイスです。

最後に電子の披としての性質を活用するデバイスの例を紹介します。電子を二つの壁で囲み、その壁の間隔をどんどん小さくしていくと、二つの壁に反射された電子が披として重なったり打ち消し合ったりします。壁の距離を電子の彼の大きさの整数倍にすると、反射する扱が重なって互いに強め合い大きな波が発生します。一方、半整数倍にすると、互いにうち消し合って波が存在しない、つまり、電子が存在できない状態になります。

この現象は、電子がもつもう一つの性質、極小の磁石(スピン)、を利用すると簡単に(室温で)見ることができます。図4は、私たちが試作したデバイスの断面図を示していますが、ポイントは、非磁性層と称する領域に入った電子が上下の層(絶縁層と強磁性層)で反射され、上で述べた披の重なりや打ち消しが発生することです。この場合、電圧を一定にして電子の披を一定の大きさに保つと、壁の間隔(非磁性層の膜厚)を少しずつ変えることで流れる電流が変化するはずです。つまり、波が重なり合う膜厚では電流が大きくなり、打ち消し合う膜厚では減るはずです。


21世紀はナノテクノロジーの時代なんで、この分野で大きな仕事をしようというワカモノが増えるといいです。大きなビジネスとして成立するそうなので。


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