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サイエンス

磁性体中で電流を曲げることで温度変化が発生する「異方性磁気ペルチェ効果」の観測に成功 17

ストーリー by hylom
なぜ今まで観測されていなかったのだろう 部門より

物質・材料研究機構(NIMS)と東北大学が、「異方性磁気ペルチェ効果」の観測に世界で初めて成功した(発表資料NHK)。

異なる2つの金属を接合して電流を流すと、接合点で熱の吸収や放出が発生する。これは「ペルチェ効果」と名付けられており、吸収・放出される熱量は電流およびペルチェ係数と呼ばれる物質毎に異なる係数で決定される。今回観測された異方性磁気ペルチェ効果は、磁性体においてこのペルチェ係数が磁化の角度に依存して変化すると言うもの。例えば磁化が電流と平行な場合と直行している場合とではペルチェ係数が変化する。

これを利用すると、磁性体中の磁化の分布を変えるだけでペルチェ係数が異なる物質を接合したような状態を作り出すことができ、そこに電流を流すことで発熱・吸熱を発生させることができると予測されていた。

今回研究グループはニッケルをコの字型に加工して一様に磁化させることで、場所によって磁化の方向が異なる状態を作り出し、そこに電流を流した。その結果、コの字型の角の部分で温度変化を観測することができたという。

この現象は50年前に予測されていたものの、今まで観測されてはいなかったそうだ。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • by Anonymous Coward on 2018年05月24日 15時21分 (#3413785)

    ほーん。何に使うん?と思ったが発表資料に書いてあった。

    ・異なる物質の接合の無い、単一の磁性体による電子冷却
    ・磁性体の形状や磁化分布を変えることによる、熱電変換特性の再構成
    ・局所的に磁化させることによる任意箇所の温度変調

    おもしろそう。

    • by Anonymous Coward

      方向が変わったところで熱が発生することを逆にとって、構造物のストレステストに。
      力が加わってゆがむとそれが温度変化として現れる。

    • by Anonymous Coward

      現象が微細すぎるので世に出てくるにはもっとひねった応用のされ方が必要な気が。
      方便なんでしょうけど、科学が目的の基礎研究だろうに壮大な応用例を出すのはあんまりなぁ。

  • by delta-keeper (31927) on 2018年05月25日 0時42分 (#3414021) 日記
    一体どういう位置関係なんですかね・・・

    # 原文読んだらやはり直交でした
  • by Anonymous Coward on 2018年05月24日 15時38分 (#3413798)

    >この現象は50年前に予測されていたものの、今まで観測されてはいなかった
    発表資料見たら書いてありましたね
    >ロックインサーモグラフィ法
    ふむふむ、印加電流を変調しといて分離と。
    ジュール熱とかと分離するのが難しかったということは
    この効果による熱量がとても微量ということなのかな

    • by Anonymous Coward on 2018年05月24日 15時59分 (#3413811)

      サーモグラフィの映像あったけど単位がmKだったよ!

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      ペルチェ自体が効率良くないし(効率よかったら民生の冷蔵庫に使われる)、まず磁場の印加に電力を消費するし、その上で冷却作用を示すのがカーブ領域かつ片方だけ。
      ちょっと使いにくいですよね。

      HDDの電力供給ケーブルをオーディオ回路並みのプレートにして、スピンドルモーターの磁力とモーターの消費電力を使ってHDDを微妙に冷却する...とかですかね? すぐできそうな使い道は。

      • by Anonymous Coward on 2018年05月25日 3時22分 (#3414045)

        コンプレッサーが搭載できない小型の冷蔵庫は大体ペルチェ式ではない?最終的にヒートシンクに風を送って熱を外に出しているけど。ペルチェでもちゃんと冷えるっていうか、逆に凍ったり、霜がつきやすい。

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          ペルチェ式のちっちゃな(ちゃちな)冷蔵庫を買いましたけど、冷えたのは最初だけで、すぐに冷えなくなりました・・・・

        • by Anonymous Coward

          電力効率は確かに悪いぞ。
          だからサイズが上がると直ぐにフツーのヒートポンプになっちゃう。
          たまーに音とか可搬性を考える事もあるのだけども。

  • by Anonymous Coward on 2018年05月24日 17時26分 (#3413847)

    今年の話なら鬼は笑わぬが、来年以降なら高笑い。

    # ノーベル物理学賞は理論の実証も賞するそうですから。

  • by Anonymous Coward on 2018年05月25日 9時59分 (#3414112)

    昨日このストーリーを見たとき
    「今までずっとベルチェだと思ってた!ペルチェだったのか!」
    って思ったんだけど……
    もしかすると、今まで何度か「ペルチェだったの!?」と思ったのに忘れてた疑惑が起こるくらい自分が信用できないことに気づいた。
    もう年だ……他人に「シュミレーションとか書いてんじゃねーよー」とかいえない……

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にわかな奴ほど語りたがる -- あるハッカー

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