東北大など、磁気の波を用いた熱エネルギー移動に成功

東北大学金属材料研究所助教の安東秀氏、東北大学原子分子材料科学高等研究機構教授の齊藤英治氏、日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターセンター長の前川禎通氏、東邦大学理学部講師の大江純一郎氏らは、磁気の波(スピン波)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る。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た。

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今回、安氏、齊藤氏らは、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った。

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る。

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