ポイント 貴金属や金属酸化物の触媒を使わずグラフェンのみの空気極を作製 グラフェン空気極は酸化されにくく、50サイクルの充放電でも安定 白金を20 wt%含むカーボンブラックの空気極に近い高い酸素還元活性 概要 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】（以下「産総研」という）エネルギー技術研究部門【研究部門長 長谷川 裕夫】エネルギー界面技術研究グループ 周 豪慎 研究グループ長、劉 銀珠 研究員は、貴金属や金属酸化物の触媒を使わず、グラフェンだけを空気極に用いた新型リチウム-空気電池を開発した。 従来のリチウム-空気電池の空気極は、貴金属や金属酸化物の触媒などを原料とし、複雑なプロセスにより作られている。今回、そのような触媒を一切含まないグラフェン空気極を用いて「金属リチウム／有機電解液／固体電解質／水溶性電解液／グラフェン空気極」という構造のリチウム-空気電池を開発した。

平成22年６月７日 独立行政法人日本原子力研究開発機構 国立大学法人東北大学 超伝導体への磁気注入に世界で初めて成功 －超伝導を用いた量子コンピュータへ道を拓く－ 日本原子力研究開発機構（理事長：岡﨑俊雄）先端基礎研究センターの前川禎通センター長、東北大学（総長：井上明久）金属材料研究所の高橋三郎助教、及びIBMアルマデン研究所のStuart S. P. Parkin博士、Hyunsoo Yang博士、See-Hun Yang博士らの研究グループは共同で、超伝導体へスピン注1)と呼ばれる磁気を注入して超伝導を制御することに世界で初めて成功し、超伝導状態でのスピン（磁気）が通常の状態に比べて100万倍も安定であることを見出しました。 １９９９年、本研究グループの前川センター長らは、電気抵抗がゼロの超伝導体を二つの強磁性体（磁石）で挟み、超伝導体と強磁性体の間に薄い絶縁膜を挿入した積層構造のト

独立系の自動車部品サプライヤーとして「良品廉価」で国内外で地位を築いてきたミクニ。２０２３年１０月に創立１００周年を迎え、１００年に一度の変革期のさなかにある自動車業界で次の１００... マイクリップ登録する

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：三浦惺、以下NTT）と、大阪大学（大阪府吹田市、総長：鷲田清一、以下大阪大）は、量子コンピュータ※1の実現の困難さを克服する方式として有望視されているテレポーテーション型量子計算の実証に世界で初めて成功しました。 この方式では特殊な量子もつれ※2（図1）光子を予め準備すれば、あとは量子テレポーテーション※3（図2）型の操作を行うことで非常に簡単な処理のみで量子計算を実行できます。量子コンピュータ実現の最大の難関と言われてきました量子ゲート素子を新しい観点から切り開いたことにより、“夢のコンピュータ”と言われてきた量子コンピュータの実現に向けて、1つの突破口が開かれたといえます。 本研究は、NTTの情報流通プラットフォーム研究所・岡本特別研究室の徳永裕己研究員と大阪大・井元信之教授のグループの共同研究によって得られたものです。本成果

米フェルミ国立加速器研究所（イリノイ州）は７日、同研究所の大型加速器テバトロンで、現代素粒子物理学の枠組みである「標準模型」で想定されない全く未知の粒子が見つかった可能性がある、と発表した。自然界にある４種類の力以外の力の存在を示唆しており、確認されれば、私たちの自然観を変えるノーベル賞級の発見となる。 　自然界には、比較的なじみのある重力や電磁力に加え、原子核の中で陽子と中性子を結びつける「強い力」と、原子核の崩壊を起こす「弱い力」と計四つの力があると考えられる。標準模型は重力を除く三つをうまく説明し、反する現象がほとんど見つからないことから、自然をよく記述すると考えられている。 　ところがテバトロンの実験で、トップクォークと呼ばれる素粒子よりやや軽い質量（１４０ギガ電子ボルト程度）を持ち、「第五の力」ともいうべき未知の力の特徴がある粒子の存在を示すデータが得られた。 　この粒子は質量の

ポイント 高温における超伝導の可能性を量子力学に基づく理論計算により示す 新たに開発した量子モンテカルロ法に基づく成果 高温超伝導材料探索のための指針を提供し、超伝導技術の開発促進に寄与 概要 独立行政法人 産業技術総合研究所【理事長 野間口 有】（以下「産総研」という）エレクトロニクス研究部門【研究部門長 金丸 正剛】 量子凝縮物性グループ 柳澤 孝 研究グループ長らは、銅と酸素を主要な構成元素として高温で超伝導を示す化合物のモデルについて、電子の間に働くクーロン力により超伝導が起こりうることを理論計算により示した。 クーロン力が電子を引きつける「のり」として働き、超伝導を引き起こすかどうかは、銅酸化物が高温で超伝導を示すことが発見されて以来、20年来の課題である。定説であるBCS理論によれば、通常の超伝導体では電子と原子振動との相互作用により超伝導が生じるので高い温度での超伝導は期待で

産業技術総合研究所(産総研)は、銅と酸素を主要な構成元素として高温で超伝導を示す化合物のモデルについて、電子の間に働くクーロン力により超伝導が起こりうることを理論計算により示した。同成果は、日本物理学会の科学誌「Journal of the Physical Society of Japan」にて発表された。 クーロン力が電子を引きつける「のり」として働き、超伝導を引き起こすかどうかは、銅酸化物が高温で超伝導を示すことが発見されて以来、20年来の課題であった。定説であるBCS理論では、通常の超伝導体では電子と原子振動との相互作用により超伝導が生じるので高い温度での超伝導は期待できないとされている。それに対し、もしクーロン力により超伝導が引き起こされるならば、より高い温度での超伝導が可能であると予想されている。この予想のようにクーロン力による超伝導が実現すれば、現在の超伝導状態への転移が起き

4つのケイ素で「ひし形」の新環状化合物を初合成 －正方形の4つのパイ電子はどうなるか？炭素とケイ素の違いを解明－ ポイント 4つのケイ素でひし形の化合物「テトラシラシクロブタジエン」を世界で初めて合成 4つの炭素では長方形を、4つのケイ素ではひし形を形成 分子の結合論に関する基礎科学の新知見が蓄積し、シリコン単体の表面科学などへ寄与 要旨 独立行政法人理化学研究所（野依良治理事長）は、4つのケイ素原子でできた新環状化合物「テトラシラシクロブタジエン※1」の合成に世界で初めて成功し、この化合物が、4つの炭素原子でできた長方形のシクロブタジエンとは異なり、ひし形であることを発見しました。これは、理研基幹研究所（玉尾皓平所長）機能性有機元素化学特別研究ユニットの玉尾皓平ユニットリーダー、松尾司副ユニットリーダー、鈴木克規基幹研究所研究員、先端技術基盤部門連携支援チームの橋爪大輔先任研究員及び京都

【2011年3月15日 HubbleSite】 アメリカの研究チームにより、宇宙の膨張速度を決めるハッブル定数の値が従来より高精度で求められた。宇宙膨張を加速させる「暗黒エネルギー」説をさらに確固たるものにし、別の説を除外する結果となっている。 おとめ座の方向約7,200万光年先にある「NGC 5584」は、調査対象となった8つの銀河の1つ。クリックで拡大（提供：NASA, ESA, A. Riess (STScI/JHU), L. Macri (Texas A&M University), and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)） アメリカのAdam Riess氏らの研究チームは、ハッブル宇宙望遠鏡（HST）に搭載された広域観測カメラ3（WFC3）の観測結果から8つの銀河の距離と地球から遠ざかる速度を測定し、誤差3.3%というひじょうに高い精度

東北大学大学院工学研究科の西澤松彦教授は、産業技術総合研究所(産総研)と共同で、酵素とカーボンナノチューブ(CNT)が均一に複合化したフィルムを開発した。これは、「貼ったり」「巻いたり」して使える柔軟な酵素電極シールで、触媒活性も従来の数倍以上とのことで、果糖を分解する酵素と、酸素を分解する酵素を含むシール2枚で作ったバイオ電池は、果糖水溶液から過去最高の出力密度で発電したという。同成果の一部は2011年3月10日に米国化学会誌「Journal of The American Chemical Society」にオンライン掲載された。 バイオ電池やバイオセンサに必要な酵素電極(酵素を固定化した電極)の作製は、まず炭素のナノ粒子やナノチューブを固めて電極を作り、そこへ"後から"酵素溶液を塗布する2段階の方法で行われてきた。 これは電極を作る時の加熱などに酵素が耐えないためだが、同法では、電極

信大理学部（松本市）の樋上（ひのうえ）照男教授（分析化学）らのグループは４日、太陽光で発電する「太陽電池」と、発電した電気を蓄えておく「蓄電池」の両方の性質を持つ「光電気化学蓄電池」の開発に成功したと発表した。炭素分子「フラーレン」が持つ、太陽光エネルギーを内部に閉じ込め長期間保存できる性質を利用した。同教授によると、フラーレンを応用した太陽電池の開発は珍しいという。 「光電気化学蓄電池」は、フラーレンを溶かした油の槽と、酸化剤を溶かした水の槽の二つの部分で構成。油槽に太陽光を当てると、中のフラーレンが太陽光のエネルギーを蓄える。電気が必要な場合は、フラーレンが持つエネルギーを電子の流れを利用して水槽へ移し、電気を発生させる仕組み。 フラーレンが蓄えたエネルギーは長期間保存でき、夜間や悪天候時にも電気として利用可能。現在の太陽光発電システムでは、パネルなど発電部分のみでは電気を蓄えられ

レアアース（希土類）を使わない永久磁石の原料となる金属粉末を大量生産する技術を東北大学と金属製造会社「戸田工業」（広島県）のチームが開発した。 粉末を固形に加工すれば、電気自動車用のモーターなどを安価に製造できると期待される。２０２０年代の実用化を目指す。 ハイブリッド車やエアコンのモーターに使う強力な磁石のほとんどは、鉄のほかに希土類のネオジムとジスプロシウムを使っている。だが、採掘量の少ない希土類は高価なうえ、輸入量が産出国の思惑に左右されやすい欠点があった。 研究チームは、高い磁力があるものの大量生産が難しく、実用化が進まなかった窒化鉄に着目。原材料を溶解して焼き固める従来の方法ではなく、原材料が酸化しないよう工夫して化学合成したところ、希土類を含む磁石と同等以上の磁力を持つ直径１万分の１ミリ程度の窒化鉄の粒子ができた。 代表者の高橋研(みがく)・東北大教授は「窒化鉄の粒子は磁力が強

東京工業大学応用セラミックス研究所の中島清隆助教、原亨和教授らの研究グループは、プラスチック、ポリマー、医農薬などさまざまな化成品の原料となる5-ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)を糖水溶液から合成する触媒を発見した。米国の化学会誌「Journal of the American Chemical Society」で発表された。 HMFは糖から合成される高い付加価値(1kg当たり600〜800円以上、高純度製品は1gが6,000円以上)を持つ化学物質で、ペットボトル、ウレタン、ポリエステルといったプラスチックや医薬品、化成品の原料となるため、石油に依存しない化成品製造の原料として注目されている。 研究グループはセルロースバイオマスから糖水溶液を生産する画期的な技術を2008年に開発しており、糖水溶液からHMFを合成するプロセスは、糖を超臨界水で処理する方法、糖をイオン液体中で均一系ルイ

平成２３年２月１５日 独立行政法人日本原子力研究開発機構 回転運動から磁気の流れを生みだす手法を発見 －ナノスケールのモーター・発電機の開発に道－ 【発表のポイント】 物体の回転運動から磁気の流れが生じることを発見 一般相対性理論を取り入れた電子の量子力学的基礎方程式を構築 従来とは異なる、量子力学の原理に基づくナノスケールのモーターや発電機の開発に期待 独立行政法人日本原子力研究開発機構（理事長：鈴木篤之）先端基礎研究センターの前川禎通センター長、国立大学法人東北大学（総長：井上明久）の齊藤英治教授（原子力機構先端基礎研究センター客員グループリーダー兼任）、国立大学法人京都大学（総長：松本紘）基礎物理学研究所の松尾衛博士（原子力機構先端基礎研究センター協力研究員）らは、物体の回転運動によって磁気の流れを生みだす手法を発見しました。 およそ100年前にアインシュタインは「一般相対性理論注１

名古屋大学(名大)の大野雄高准教授らとフィンランド・アールト大学のエスコ・カウピネン教授らは新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の産業技術研究助成事業の一環として、プラスチック基板上にカーボンナノチューブ(CNT)集積回路を実現する技術を開発。CNTを用いた順序論理回路を実現したことを発表した。2月6日(英国時間)に英国の科学雑誌「nature nanotechnology」(電子版)に掲載された。 フレキシブルエレクトロニクスの実現に向け、従来の硬いシリコン基板に代わって、プラスチック素材の上に、高速かつ安価に高性能な集積回路を実現する技術の開発が進められており、これまでもさまざまな半導体材料を用いて柔軟なTFTが実現されてきたが、SiやZnOなどの半導体材料の場合、真空プロセスや加熱処理、複雑な転写プロセスなどが必要で、安価な印刷技術を転用して製造するということはできなかった