元スレ【物理】50年以上前予測の現象世界初観測曲がった金属に電気流すと…［05/22］

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1 :

磁石の性質がある曲がった金属に、電気を流すだけで温度が上がったり下がったりする現象を世界で初めて観測したと、
日本の物質・材料研究機構などのグループが発表し、
コンピューターの新しい冷却技術などにつながる可能性があると注目されています。

茨城県つくば市にある物質・材料研究機構のグループは、わずかな温度変化も測れる最先端の装置を使って、
磁石の性質がある、カタカナのコの字型に曲げられた「ニッケル」という金属に、電気を流して温度の変化を測定しました。

その結果、金属の曲がっている部分で、温度がわずかに上がったり、下がったりして、
電流が増えるほどその度合いが増す現象を世界で初めて観測しました。

グループによりますと、この現象は５０年以上前に存在が予測されていましたが、
これまで観測された例はなく、
電気を熱に変える研究の進展やコンピューターの新しい冷却技術などにつながる可能性があると注目されています。

物質・材料研究機構の内田健一グループリーダーは「ニッケルという身近な材料にも、
まだ、新しい物理現象が眠っているんだと驚きました。
電気を流すだけで、振動も騒音もなく小さいところに組み込めるので、
新しい熱制御の原理につながると思う」と話していました。

NHKニュース
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20180522/k10011447391000.html

2 :

　

異種金属の接合じゃないのか？

結晶構造由来？

異種金属の接合より簡単に大きな効果を出せるなら芽はあるけど、
まあ掘ってみれや、たぶんなんも出んとは思うが。
欧米企業じゃなんも出ないということを突き止めた、と評価される。
日本の研究機関じゃ知らんが。

　

3 :

下がることもあるのか？
磁性お帯びる合金しだいではコンプレッサーもペルチェも要らないエアコンとか出来るのか？

4 :

ようわからんけど
これで地球の温暖化も解決やな

5 :

曲げると抵抗が高くなったり低くなったりと聞こえるんだが
金属の厚さや長さが変わるって事なんだろうな

7 :

熱を電流にも出来るのかしらでも精密測定しないと測れないんじゃ実用化はどうだか

8 :

電子が曲がる事で抵抗が出来るという事？

9 :

単に曲げたところの断面積が小さくなって抵抗が増えるとか、
曲げたところの金属の密度が上がるとかではないのか

10 :

比抵抗率の差だけでなるんかな

11 :

交換可能ならU型の磁石は微量の電流が流れてるって事ですかね？

12 :

電子もコーナーリングには減速するってこと？

13 = 10 :

スマホのタッチパネルみたいに透明電極蒸着、ニッケル蒸着してぐるぐる巻きにするとか

14 :

電気って伝導体の表面を流れたり中心付近を流れたりするしね。
ADSLも電線の表面を信号が流れるっていうけど関係あるかな。
抵抗値が変わるんかな。

15 :

曲がってる部分の可塑密度差？

16 = 15 :

１万ボルトも流せば温度も上がる

17 :

曲がった金属、というか金属の曲がった部分か、それの作り方って気もする。
棒を塑性加工したんなら微細結晶同士のずれで電気抵抗が変わるとか。

一応、記事見出しだと磁性体であることによる電磁気的な作用だと
見当をつけてるみたいだけどね。ネルンスト効果とかの関連?

18 :

新型オーブン冷蔵庫欲しい

19 :

直流か交流でも違うし、電流を流すと磁気が発生しそれと元々の磁性体と作用するのかなあ

21 = 20 :

>>9
>>17

吸熱をどうやって説明するんだ？

22 :

磁性体の磁化の方向と電流の流れる方向のなす角度に依存して、ペルチェ効果の
性能が変化する振る舞いが観測されました。
磁性体において、電子のスピン（磁気）(2)の効果によって、温度差を電気に変換する
ゼーベック効果が磁化の方向に依存して変化する現象は以前から観測されていましたが、
その逆過程である異方性磁気ペルチェ効果については本研究が初めての観測例になります。

24 = 17 :

>>1 には外部磁界のこと書いてないじゃん。
金属に流した電流と自己誘導磁界だけで生じる現象かとワクワクしたのに。

26 :

研究したらCPUの電子回路とかに応用できないかね？

27 :

胸寒だな！

28 :

曲がっていなくても金属に電流流したら熱くなるのは小学生でも知ってるじゃん。

29 = 25 :

ピュアニッケルのターゲットもあるな

30 :

>>20
なぜそっちをソースにしなかったのか、問い詰めたい

31 :

ちとわからんので、こういう理解でいい?

・電流ってのは、分子の上で渦巻いている“渦巻き”の動静で、
これの抵抗（ロスと発熱）がゼロになるのがいわゆる超伝導

・今回、これをコの字におりまげたら、渦巻き間の距離が縮まって、
より抵抗と発熱量が増したことが観測された。

32 :

いやーこの記事は興味深い。いち早いスレ立てはさすが
いろいろ応用してほしいな

33 = 31 :

>>31
そして、>>31の理解であれば、
球面状の内側と外側。
最終的には、軽く反った内側と外側でも、
電流の動静はかわるんじゃないか、
ってことにならね?

34 :

いつも思うんだけど、そんな古い宿題をどっから引っ張り出してくるの？
本当に初観測なのをどうやって調べてるの？

35 :

>>31
理解したつもりにならなきゃいい。
いろんな面での理解ってのがある。
電子の動きを電気工学の単位で
ざっと考えて数字で大枠を考えても
いい。物性で考えて、同じものなのに
効率が、抵抗が、発熱量が変わる現象
ととらえてもいい。
量子力学なら電子が原子から原子に
数珠つなぎに吸収放出を繰り返す
現象のなかに方向性があると考えてもいい。

いろいろ考え方はある。
だから一冊くらい教養書でいいから
読んでみろ。知らない世界を一文で
まとめて「こういう理解でいいの？」
ってビックリだよ。ってあんた、子供
いる？どう教育してるのか不思議で
ならない。

36 = 30 :

>>31
いままで異なる物質を結合させないと起きなかったペルチェ効果が
単一の物質で起きることを確認した

というニュース
>>20のリンク先を読む

37 = 31 :

>>35
残念なことに分子表面の電気の動静についての近年の研究について
俺なりの理解だとこの程度なんだよなあ・・・

38 = 35 :

>>37
別に誰の理解でもいいだろ。
持論があるなら納得するまで学べ。
簡単に考えたいなら上の人の書いてるペルチェ効果の現れのひとつとしてもいいんだし。

39 = 31 :

>>36
ベルチェ効果は、ことなる物質間の半導体構造において
温度差が電圧に置き換わる現象であり、
それが同一物質間でもおきる、と現象が確認された、ってことみたいだけど

>>１の発熱がベルチェ効果と確認されたことについてはやっぱり理解できないんだよな・・・

40 :

この研究はすばらしい

とくに実験で誰もが確かめれるのが良い

41 :

電流の向きが急激に変わって磁場の状態が変わるのと
Ni格子の歪みとNi原子スピンとの相互作用で断熱冷却が起きる。
ぐらいの粗筋だとおもう。

42 :

ペルチェ効果の一種だね

43 :

深く考えすぎだよお前ら

磁化と電流の方向の違いでエネルギー準位が変わるから
進行方向にエネルギーギャップが正ならその分だけ吸熱し
負ならその分だけ発熱する

エネルギーギャップの由来以外はトムソン効果や通常のペルチェ効果と同じ原理

44 :

曲げたらコイル成分になるんじゃないの

45 :

熱伝導力学

46 :

逆に意図せず異方性の金属使うと回路が発熱（冷却）するよってことも言えるよな

47 :

変化が微量なので測定できなかったんだろ。
これを利用するのはどうしたらいいものかね。

48 :

なんだろう。この記事の文章すごく違和感がある・・・
＞磁石の性質がある
＞「ニッケル」という金属

49 :

>>46
この効果で熱の問題が生じる程度の材料ならジュール熱ですぐさまぶっ壊れる

50 = 45 :

曲がった金属に熱を加えると
曲がった部分外側は少しだけ温度が低い時間がありそうだけど

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