7.述 而 じゅつじ
ことば-------------------------------------------------------
「道に志し、徳に拠り、仁に依り、芸に遊ぶ」(6)
「一隅を挙げて三隅をもって反らざれば、復せざるなり」(8)
「不義にして富みかつ貴きは、われにおいて浮雲のごとし」(15)
「子、怪、力、乱、神を語らず」(20)
「三人行えば、必ずわが師あり」(21)
--------------------------------------------------------------
12 孔子は三つのものへの身の処し方が慎重だった。祭祀の前の潔
斎と、戦争と、病気と。
子之所愼、齊戰疾。
Confucius coped with three things prudently. Purification for
the rites, war and illness.
銅に色素を塗るだけでスピン流 電流変換発現
9月13日、金沢大学らの研究グループは、色素を銅の表面に塗るだ
けでスピン流を電流に変換する機能が発現することを実証したことを
公表。スピン流を電流に変換する技術は、スピントロニクス応用に欠
かせない重要な要素技術の1つ。近年、固体無機材料の界面において
スピン流と電流が効率的に相互変換されることが確認され、研究が盛
んに行われる一方で、有機材料は無機材料よりも設計自由度が高いに
もかかわらず、スピントロニクス分野ではあまり研究が進んでいなか
った。今回、道路標識の青色顔料としても利用されている色素分子で
ある「フタロシアニン」と金属銅の接合面で、高効率なスピン流-電
流変換を実証できたという。
図1. 分子/金属界面のスピン流-電流変換
フタロシアニン分子を銅表面に蒸着した界面に,スピンポンピング法
によってスピン流を注入したところ,注入されたスピン流は電流に変
換され,電圧信号が観察された。
実験では、フタロシアニン分子の一種である鉛(Ⅱ)フタロシアニン分
子を銅表面に蒸着した界面に、スピンポンピング法によってスピン流
を注入。注入したスピン流は電流に変換され、電圧信号として確認。
変換係数は、0.4nm(回転速度)と見積もられ、白金やビスマスと
いった重金属で報告されている変換係数の最大値に匹敵。同研究グル
ープは、変換効率の最大化に必要な条件を明らかにするため、分子層
の厚み(膜厚)を系統的に変化させた試料を作製、スピン流-電流変
換由来の電圧信号の変化を計測し、単一分子層(1モル層)を形成し
たとき、電圧信号が最大になることを確認、単分子膜の形成がスピン
機能の発現に重要な役割を果たしていることを発見する。
図2. 分子層の構造と膜厚依存性;単一分子層(1 ML)が形成された
ときに電圧信号が最大になることが分った。
関連文献;Realization of spin dependent functionality by coveri
ng a metal surface with a single layer of molecules,
Nano Letters, 10.1021/acs.nanolett.9b02619, Supporting informa-
tion.
【ポストエネルギー革命序論54】
世界が注目するペロブスカイト太陽電池
東大が最高変換効率を達成、早期実用化も
世界的に普及が進みつつある太陽電池は、2018 年末の世界の設置容
量が500GW を超えた。その主流は現在、結晶シリコンを系だが、ペロ
ブスカイト太陽電池(PSC)と呼ばれる新しいタイプの太陽電池が、
世界的に注目されている。東大研究チームが、PSC のミニモジュール
で最高変換効率を達成し話題にとなる。
PSCは、発電層に有機金属ハライドペロブスカイトを用いた太陽電池
の総称です。シリコンの結晶をスライスして作るシリコン太陽電池と
は製造方法がまったく異なり、ペロブスカイトの原料をインクのよう
に基盤材料に塗って作るため、フィルム状の軽くて曲げられる太陽電
池も簡単に作ることができる。フィルム状太陽電池は、既存の太陽電
池では設置が難しかった場所にも設置できる上、PSCの場合にはシリコ
ン太陽電池並みの高効率が期待されることから、次世代の高性能低コ
スト太陽電池の本命として世界で熾烈な研究開発競争が繰り広げられ
ている。2015年から始まったNEDO(新エネルギー・産業技術総合開発
機構)の産学連携プロジェクト「ペロブスカイト系革新的低製造コス
ト太陽電池の研究開発」で、東大研究チームが最高変換効率を達成。
プロジェクトリーダーを務める瀬川浩司教授は、PSCは、超低コスト
で超高性能が実現可能と考えられている。海外ではすでに太陽光発電
が十分安いエネルギー源になっているが、それよりさらに安くなる。
PSCは、モジュール価格だけでなく設置費も安くできる。例えば、現
状で何10kgもの重さがある太陽電池を屋根に設置するには2人以上で
の作業が必要ですが、ロール・ツー・ロール方式(ロール状の基板を
使った生産方式)で作った軽量のPSCの場合、設置作業は1人でも短時
間で簡単にできると話す。
PSCは、すでにCIGS(銅、インジウム、ガリウム、セレンが主原料)
やCdTe(カドミウムとテルルの化合物)などの化合物半導体太陽電池
を超える変換効率を実現しています。単結晶シリコン太陽電池と比べ
ると変換効率は少し下回るが、2、3年のうちにPSC の変換効率がシ
リコン太陽電池を上回り27%になる可能性が高い。タンデムにすれ
ば30%は軽く超える。最近の太陽電池の国際学会では、発表の半分
以上がPSCの関連研究。日本では、フィルム型PSCを東芝、積水化学工
業が、高効率・高耐久性を目指すガラス基板のPSCをパナソニックや
アイシン精機が開発しています。材料費と製造コストが非常に安いた
め、世界ではPSCが次世代太陽電池の本命と考えられている。これま
で小面積のPSCの単セル(0.1cm2以下)で20%を超える変換効率を示
すものは多く報告されてきたが、直列モジュールで20%を超えるもの
はない。東大研究チームは、カリウムを添付した有機金属ハライドペ
ロブスカイトを用いることで、小さな面積の単セル(0.187cm2)で2
22.3%、さらに3 直列ミニモジュール(2.76cm2)で20.7%の
変換効率を達成しました。PSC モジュールの変換効率としては世界最
高で、とても画期的なものとなると話す。
図 ペロブスカイト太陽電池ミニモジュールの作製工程
今回の成果は?
ペロブスカイトやアモルファスシリコンなど薄膜で作る太陽電池は、
短冊状に何十ものセルを直列につないだモノリシックモジュールを作
り込む技術が必要。ミニモジュールでこのような作り込み技術を確立
すれば、大きな面積に展開することができる。今回はこの作り込み技
術に成果のエッセンスがつまっており、短冊状に塗布するのは難しい
が、まず透明導電膜にレーザーエッチングで切れ目を入れ、次に酸化
チタン層、ペロブスカイト層、ホール輸送層を製膜したあと2回目の
レーザーエッチングで切れ込みを入れ、セルを切り分けている。最後
に、全面に金蒸着(金を蒸発させ、基板に付着させ基板上に金薄膜を
形成する方法)して、3 回目のレーザーエッチングで切り目を入れ
ると直列モジュールとなる。
ペロブスカイトの有効な用途
「ペロブスカイト太陽電池は軽量化でき簡単な施工になるので、施工
費も安くなる。近年、地震や豪雨などにより太陽光パネルの倒壊など
事故リスクが懸念されているが、非常に軽いフィルム型のPSCをビルの
壁面に張り付け、密着して設置できれば、安全性を担保しつつZEB(
ネット・ゼロ・エネルギー・ビル)やZEH(ネット・ゼロ・エネルギ
ー・ハウス)の普及に貢献できる。PSCのさらなる高効率化が進めば、
今後普及が見込まれる電気自動車(EV)の硬い曲面に、太陽電池を張
り付けることも可能となる。従来型のシリコン系太陽電池のセルをク
ルマの屋根に張り付ける技術は実用化されているが、見た目、セルが
目立つ。PSC は硬い曲面にもスプレイ塗装で作り込むことができ、車
体と一体化できる。IoT(モノのインターネット)が進んだとき、例え
ば、数兆個のデバイス電源をどのように賄うか。PSC の環境光発電で
電気を供給できれば、充電フリーIoTデバイスになる。スマホにPSCを
搭載すれば、環境の光で充電できる時代が来るだろうと件の教授は語
る。今回の東大研究チームのペロブスカイト太陽電池の最高効率達成
は、早期実用化に道を開く成果として大きな期待が寄せられている。
再生可能エネルギーの技術開発で、“ゲーム・チェンジャー” が登
場する日が近づいていると強調する(「月刊ビジネスアイ エネコ」
2019年9月号からの転載)
軽くて折り曲げられるペロブスカイト太陽電池(東芝研究開発センタ)
次世代太陽電池、「鉛の毒性」の壁超える研究
9月1日、次世代の太陽電池として期待されている「ペロブスカイト
太陽電池」で材料を刷新する研究が活発だ。発電効率を高めるため加
えてきた鉛に毒性があるため、できるだけ使わずに済む材料の探索が
焦点。この問題を解決できれば、軽くて曲げられる特性を生かして応
用分野を大きく広げていける。軽くて曲がるペロブスカイト太陽電池
は、湾曲した場所にも取り付けられるため、ビルの壁面や自動車の車
体など多くの使い道が考えられえられている。実用化に向けた研究は
世界で活発だ。17年の関連論文の発表件数は、13年に比べて40
倍以上増えた。多くの研究者が最後の壁ととらえる課題が鉛の利用だ。
良質な結晶を作るために加えてきたが、鉛は生物に毒性があり水に溶
けて環境に流出する事態を避けたいと考えている。
電子機器で有害物質の使用を制限する欧州連合(EU)の「RoHS指令」
は鉛も対象にし、厳しく使用範囲を規定している。鉛をできるだけ使
わずに高性能なペロブスカイト太陽電池の開発を目指す研究が盛ん。
電気通信大学の早瀬修二特任教授らは鉛に近い性質を備えるスズに目
をつけた。スズに微量のゲルマニウムを混ぜて素子を作り、10%%以
上の発電効率を出した。鉛を含まないため農地でも活用が見込める(
早瀬特任教授)。農業用のモニタリング機器や送風機の電源などとし
て利用できるとみている。京都大学の若宮淳志教授らもスズを使った
ペロブスカイト太陽電池を研究。スズは酸化されると発電効率が大き
く落ちてしまい、結晶の純度を上げて、低下しにくくしたい考え。今
のところ7~8%にとどまる変換効率を10%を超えるようにするの
が当面の目標。鉛以外では、資源量の限られるレアメタルを使わない
ようにする研究もある。東京大学の瀬川浩司教授らは、ルビジウムの
代わりにより豊富な元素、カリウムを使うペロブスカイト太陽電池を
開発。素子を3つ並べたミニモジュールで発電効率は20.7%%に達
す。続いて大型化を計画している。応用が広がって原材料の価格が高
騰してしまえば、開発した意義が薄れる。たやすく入手できる物質で
安価に量産できるようにするねらい。ペロブスカイト太陽電池の起源
は日本だ。ペロブスカイトと呼ばれる結晶が光に強く反応する現象は
古くから知られ、桐蔭横浜大学の宮坂力特任教授がこの材料を太陽電
池へ応用できないか検討を始めた。09年に発表した最初の論文は、発
電効率が3.8%にとどまりあまり注目されなかった。英オックスフ
ォード大学と共同で12年、110%を超える変換効率を達成すると一
躍注目を集め、世界で追随する動きが加速した。小さな面積なら韓国
で17年に発電効率22.7%を記録し、結晶シリコンの性能に匹敵す
る段階にまで達している。
東芝はペロブスカイト太陽電池の実用化を目指し、大面積での性能向
上に力を入れる。約700平方センチメートルで11.7%の発電効
率を18年に達成し、実用的な大きさで最も高い記録を保有する。効率
が高まり、かつて課題だった寿命もほぼ解決できた。まもなく応用の
幕が開ける(研究開発センター)とみている。宮坂特任教授は、あら
ゆるものがネットにつながるIoT機器の有力な電源になるだろうと展
望している(次世代太陽電池、「鉛の毒性」の壁超える研究活発、日
本経済新聞 2019.09.01)。
「馬と鹿」 歌:米津玄師 作詞・作曲:米津玄師
「馬と鹿」(うまとしか)は、2019年8月12日より各音楽配信サービ
スで先行配信され、同年9月11日にソニー・ミュージックレーベル
ズからリリースされた米津玄師のメジャー10枚目のシングル。「馬と
鹿」は前作シングル『Flamingo/TEENAGE RIOT』より約10ヶ月ぶりの
リリースとなり、楽曲は TBS日曜劇場「ノーサイド・ゲーム」の主題
歌として制作、その情報はドラマの初回放送まで一切伏せられていた。
ドラマのエンディングにて初めて楽曲がオンエアされたことで情報が
解禁され、視聴者、SNS で情報を得たファンの間で大きな話題に。「
ノーサイド・ゲーム」は大泉洋演じる君嶋隼人が社内の権力者への反
駁をきっかけに左遷され、社内ラグビー部・アストロズのゼネラルマ
ネージャーとして奮闘する様が描かれ、米津は、主人公が逆境の中を
進んでいく様をどうにか音楽にできないかと探った末にこの曲ができ
たとコメント。
歪んで傷だらけの春
麻酔も打たずに歩いた
体の奥底で響く
生き足りないと強く
まだ味あうさ
噛み終えたカムの昧
冷めされないままの心で
ひとつひとつなくした果てに
ようやく残ったもの
これが愛じゃなければなんと呼ぶのか
僕は知らなかった
呼べよ 花の名前をただ一つだけ
張り裂けるくらいに
鼻先が触れる
呼吸が止まる
痛みは消えないままでいい ・・・・・・
人恋しさの記憶を残像をたどる「レモン」とダブらせる歌詞だ。でも
余りにも散文だと感じるのかなぜか。「麻酔」と「アルコール」の差
異はなんなのかと考え、結局、米津玄師(よねずけんし)と「ジャパ
ンポップス」という楽曲制作グループのクリエーション(creation)
が織りなす<シンクロ>の軽重をしばらく自問する。
江州音頭ジャズ組曲
滋賀ゆかりで米国を拠点に活躍するジャズピアニスト山本恵理が、盆
踊りなどで親しまれる県発祥の「江州音頭」を、九楽章からなるジャ
ズ組曲「江州音頭組曲(Goshu Ondo Suite)」にし
11月15日に国内外で同時発売する。ニューヨークでの初演は大盛
況だったといい、山本さんは「なるべく江州音頭のメロディーを使い、
歌う人にも聴く人にも自然に入ってくるように心がけた」と話す。
11月には県内二カ所で凱旋(がいせん)公演を行う。県立石山高か
ら滋賀大をへて、県内で高校教諭を務めた。その後、滋賀大大学院在
学中にニューヨークで聴いたジャズピアニストの演奏に感銘を受けて
渡米。現地でジャズピアニストや作曲家として活動し、米国作曲家協
会から十一年連続で作曲賞を受賞するなど活躍。
「江州音頭組曲」は、ニューヨークの自宅で掃除をしていた際に思い
付いた。掃除機をかける動きが盆踊りと似ており、自然と「ヨイトヨ
イヤマッカドッコイサノセ」のフレーズが出た。子どものころに祖父
母が住む高島で、毎年夏に江州音頭を踊った思い出がよみがえり、「
江州音頭のメロディーをもとに、たくさんの人が参加できる曲を書こ
う」と思い立ったという。歌詞は日本語を使い、三カ月間で84ペー
ジの楽譜を書き上げる。それまでは自身や自身が所属するトリオの曲
しか書いたことがなかったため、動画サイトや人を頼って歌い手を探
し、現地の混声合唱団「コーラル・カメレオン」と出会った。3カ月
間、日本語の発音などを特訓。「湖東 湖西も」の歌詞では、琵琶湖
の写真や地図を見せて説明。彼らが一番気に入ったのは『俵藤太のオ
オムカデ 七巻半が何やいな』の部分。削らなくて良かったと笑う。
2018年11月に初演。最後には簡単な振り付けを教え、観客を交
えて踊った。みんな、もうノリノリで。終わった後も口ずさんで帰っ
て行った振り返る。その様子はニューヨークの有名な雑誌にも取り上
げられ、その後、スペインの2カ所でも披露。国営放送でも流れた。
この度、初演を録音したCDを発売する(江州音頭をジャズ組曲に
県ゆかりの山本さん作曲、NYで盛況:滋賀:中日新聞, 2019.09.16)。