この座談会では,「多様な研究者を生む」ことに焦点を当て,教育から社会まで,多様な人々が理工系分野で活躍するための障壁と機会を,多様な背景を持つ参加者の事例から議論します.教育の初期段階からの関与,社会的認識の変革,そして多様なロールモデルの提供の重要性について認識し,これらの取り組みが,新たな世代の多様な研究者,技術者を育成し,ダイバーシティ豊かな未来を実現する鍵を探ります.
Permanent magnets are known as one of the enablers for achieving carbon neutrality due to their applications in green energy conversion. With the growing demand for permanent magnets, concerns arise regarding element criticality while maintaining the magnets’ functionality. Coercivity (resistance to magnetization reversal) is one of the most important extrinsic magnetic properties of permanent magnets, affecting their functionality. To date, coercivity enhancement has mostly been achieved by the addition of scarce elements, e.g. Dy is often used in Nd2Fe14B type permanent magnets, exacerbating the materials’ criticality. This review shows how fundamental research has provided alternative strategies for coercivity enhancement without reliance on scarce elements. Specifically, we showcase microstructural engineering, in particular fine-tuning the composition of grain boundary phase and its coverage of the matrix grains in the Nd2Fe14B type permanent magnets, has led to the development of high coercivity without reliance on Dy. Furthermore, based on micromagnetic simulations, we also discuss further microstructural modifications in the Nd2Fe14B type magnets required to push coercivity towards its physical limit. Lastly, we will demonstrate how the principles of microstructure engineering can be extended to improve the coercivity of other permanent magnets such as SmCo5-type and recently-developed SmFe12-based sintered magnets.
磁性材料の磁気ドメインに関する知見は,材料の磁気特性を理解するうえで不可欠である.しかしこれまで,分子磁性体の磁気ドメインに関する報告はなされてこなかった.本研究では,磁気力顕微鏡を用いて,分子磁性体の表面の磁化状態を調べ,磁気ドメインを観察した.観察対象試料としては,プルシアンブルー類似体である鉄クロムヘキサシアノ錯体FexCr1-x[Cr(CN)6]2/3・5H2O(x=0; Film 1,x=0.2; Film 2)磁性薄膜を電気化学的手法により合成した.Film 1ではキュリー温度(TC)以下で磁気ドメインが現れ,正の磁化は冷却とともに増加した.Film 2ではTC以下でまず正磁化が現れ,冷却すると146Kで消磁状態を経て負磁化へ切り替わった.磁化反転時の表面磁化状態の温度変化を報告したのは本例が初めてである.
熱物性には,熱伝導率,熱拡散率,比熱容量,熱膨張率など,さまざまな物性値がある.これらの熱物性値は,省エネルギー化,熱効率向上,熱的な安全性の確保などを目的とした熱設計に広く使用されている.現実に近い熱設計を実現するため,熱物性値の信頼性が重要視されるようになってきている.一方,熱問題の解決に資する多様な新しい材料の開発も進んでおり,それらの新しい材料の熱物性値評価も必要となっている.本稿では,熱伝導率と熱拡散率に焦点を当てて,計測技術,その信頼性を確保する方法,標準の整備状況とその利用方法について解説する.
本稿では,複合変調フォトニック結晶レーザーを用いたビーム走査型光源および一括照射のフラッシュ型光源を搭載した,新たな非機械式3次元LiDARの提案・開発について説明する.複合変調フォトニック結晶レーザーの活用により,手のひらに収まる程度の小型の非機械式3次元LiDARシステムの実現について述べ,本LiDARを用いて,従来手法では測距できなかった低反射物体が視野内に含まれる場合でも,それを自動的に検知して,ビーム走査光源を用いて選択的に照射して,計測を可能にしたことについて説明する.
情報化社会の急速な発展の中で,軽量で設計自由度の高い有機伝導体材料が注目されている.現在デバイスに実装されている主な材料は高分子であるが,高分子はさまざまな鎖長が混在するため構造的に乱れており,詳細な構造や伝導機構の情報が入手しにくい.一方,基礎研究の中で発展してきた低分子材料は,単結晶構造と物性との相関性が見いだされているが,π共役系サイズが比較的狭く伝導性の制御に至っていない.本研究では,高分子材料と低分子材料の間に位置する新材料としてオリゴマー型伝導体を開発した.オリゴマー固有の鎖長と配列の設計を基に,短鎖と比べて室温での電気伝導度を100万倍に向上させ,室温以上で金属状態を実現させた.
比較的最近の本誌『応用物理』に掲載されていた図表を拝見し,「分かりやすさ」「シンプル」といった観点からの改善点を検討した.その検討結果から,図のパーツ(図形,矢印・線,文字),図の配色,図のレイアウト,グラフ・表といった要素別に,魅力的な図表の描き方について概説する.無駄な要素を削ぎ落とすことで機能美が生まれ,最も伝えたい図の内容が伝わるようになるだろう.ぜひご自身の図表作成に役立てていただきたい.