彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと伝えら
れる招き猫と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。（戦国時代の軍団編成の
せて生まれたキャラクタ「ひこにゃん」。
熱電磁性の複合構造で横型熱電効果を飛躍的に向上
簡便な積層構造で実現、新規熱電デバイスへの応用に期待
3月7日、NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流
と直交方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できること初めて実証。
【要点】
１．NIMSは、熱電材料と磁性材料を積層したシンプルな構造を用いて、熱流直交
方向に電界を生む「横型」熱電効果を飛躍的に増大できることを世界で初めて
実証。本成果は、横型熱電効果を利用した新規な環境発電技 術や熱流センサ
といったデバイス実現に貢献に値する。
２．廃熱などを活用し電気エネルギーを得る熱電変換技術として、ゼーベッ<効
果を用いた研究が盛んに行われているが、ゼーベック効果は、熱流と電流が平
行した方向に現れる「縦型」熱電効果であり、複雑な素子構造とそれに起因し
た耐久性やコスト面の問題が指摘される。一方、磁性材料に特有の熱電現象象
である異常ネルンスト効果は、熱流と電流が直交方向に現れる「横型」熱電効
果であるため、素子構造がシンプルになり、新規な発電技術や熱流センサとし
ての活用が期待されてるが、異常ネルンスト効果で生じる室温での熱電変換性
能は１Kの温度差当たり10μ率が低い
３．今回、研究チームは、熱電材料と磁性材料を積層し電気的に接触させた極め
て単純な構造において現れる「ゼーベック駆動横型磁気熱電効果」により、異
常ネルンスト効果をはるかに超える横型の熱電能を得られることを世界で初め
て実験的に実証。理論モデルにより横熱電能を増幅する熱電材料と磁性材料の
膜厚比率を予測し、大きなゼーベック効果を示すシリコン (Si) 上に、膜厚を
制御した磁性材料鉄ガリウム (Fe-Ga) 薄膜を積層することで、最大で15.2 V
/Kの出力を観測しました。これはFe-Ga単体の異常ネルンスト効果 (2.4 μV
/K) のおよそ６倍もの性能向上に相当。
４．本成果は、熱電材料と磁性材料を接触させただけの極めて単純な二層構造で、 横型熱電効果を増大できることを実証したもの、熱電発電技術などの実用デバ
イスへの汎用性の高さが大きな特徴です。今後は、社会の省エネルギー化に資す
る熱電発電デバイス応用に向け、実用上求められる体積の大きなバルク材料を含
めて研究を展開させる。
【掲載論文】
題目 : Direct-contact Seebeck-driven transverse magneto- thermoelec tric generatthermoelectric bilay
著者 : Weinan Zhou, Taisuke Sasaki, Ken-ichi Uchida, Yuya Sakuraba
雑誌 : Advanced Science
掲載日時 : 2024年3月6日
DOI : 10.1002/advs.202308543
【新錬金術時代】
3月3日。ＮＨＫの「サイエンスゼロ『現代の錬金術!?“多元素合金”』」という
番組が目にとまる。「あれっ！」これはこのブログのサブ・テーマではないたと。
「「多元素合金」！？これまでの技術ではできなかった８つの元素が原子レベル
で混ざった新たな合金をつくることが発見！金属の組み合わせによって、性能が
アップした「触媒」を作ることも可能に！混ぜるカギは、「還元」の速さをそろ
える霧吹き！？さらに、無数の組み合わせの中から、ＡＩが求める性質を持つ組
み合わせを予測。新素材の開発が一気に加速する可能性が！脱炭素社会にも貢献
する現代の錬金術に注目です！」と続く。ことののお取り起こりは 2022年2月、
京都 大学大学院理学研究科の北川宏教授が、「8種類の『貴金属Jを全て原子レ
ベルで均一に混合」することに成功したことによる（アメリカの国際学(Journal
of the American Chemical Society』に報告した。一言ではなかなか伝わりづらい
この研究のスゴさを、北川教授が次のように説明する。
アルミニウムや鉄、銅に亜鉛など、金属元素といってもさまざまです。その
中で、例えば2種類の元素を混ぜ合わせた｢合金｣は1500パターン以上つくるこ
とができるはずです。しかし｢その大半は原子レベルで混ざり合う事ができる・
例えるなら｢水｣と｢油｣。ドレッシングのようなものです。無理に混ぜようと
激しく振れば一見混ざっているように見えますが、よく見ると水と油はそれ
ぞれ細かい粒となっているだけで、決して分子レベルで混ざっているわけで
はありません。私たちがよく知る｢合金｣と呼ばれているものも、実はそのほ
とんどがドレッシングと同じような状態です。今回実験に用いた｢貴金属｣は、
金や銀に加え、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、白金(プラチナ)の合計8種類の金属元素のグループです。金や銀を除いた
元素は、化学反応の｢触媒｣として似た性質を持つ事から、まとめて｢白金族元
素｣とも呼ばれています。この８種類の貴金属元素も、先程説明したように基
本的に原子レベルで混ぜ合わせるこに難しいとされています。
この本来は混ざりにくい8つの貴金属同士を｢人類が合金を利用した5000年の
中で初めて原子レベルで混ぜ合わせた｣と、その成果を強調します。しかも、
合成した８つの元素を原子レベルで混ぜ合わせた粒子は、水素を発生させる
触媒としての性能が、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出したと
いうのだから驚きです。
混ざらないものを混ぜるには？
では、どのように｢水と油｣のように混ざり合わないはずの貴金属元素を混ぜ
合わせたのか。鍵となるのは、金属元素の状態を変化させる方法にあります。
まず、金属元素を電子が不足した｢イオン｣の状態にし、水に溶かし、この水
溶液を、熟した有機溶媒（還元性の溶媒）の中に入れると、イオン状態の金
属元素は瞬時に原子の状態に戻り、金属元素同士で集まる。独自の手法を聞
発し、イオン化させた異なる種類の金属元素を同時に原子の状態に戻すこと
で、同じ種類の元素が集まるよりも前に、異なる種類の元素同士が均一に集
まるような状態をつくりました。この手法を｢非平衡科学的還元法｣と言いま
す。こうして、本来なら混ざリ合うことのない8種類の金属元素が原子レベ
ルで均等に混ざりあった、直径数ナノメートルの微細な合金粒子（ナノ粒子
合金）をつくった。今回、合成した8種類もの貴金属元素を均一に混ぜ合わ
せたナノ粒子の合金では、ある１つの原子のまわりに、基本的に別の種類の
元素が配置する。その結果、このナノ粒子合金の内部の状態は、どの貴金属
とも異なる状態になる。物質の内部の状態が違えば、当然、現れる性質も変
わる。だからこそ、今回北川教授が合成したナノ粒子合金は、まるで｢新し
い元素｣と言える。実際、今回合成されだスーパー貴金属元素の水素発生触
媒｣としての性能は、市販の白金触媒の10倍以上という数値を叩き出す。本
来なら水素発生触媒の性質を持だない金やオスミウムが混ざっていながら既
存の触媒よりも高い性能を持っている、という点も興味深いという。異なる
異る種類の元素を混ぜ合わせた粒子の性質は、必ずしも混ぜ合わせた各元素
の性質の｢平均値｣になる。これはつまり、今まで触媒として有効活用できな
いと思われていた金属元素でも、元素の組み合わせ次第では有用な触媒とし
て活用できる可能性があるということを意味するという。
【掲載論文】
・Noble-Metal High-Entropy-Alloy Nanoparticles: Atomic-Level Insight into the El-
ectronic Structure
※「新錬金術時代」「人工光合成時代」の事業開発概念は上位概念の「ネオコ
ンバーテック事業」としてブログ提案済で「メタネーション」事業とし10年以
内に実現すると確信していものである。
※北川さんらはノーベル賞を獲得できるでしょう。
※人工知能・ディ－プ・ラーニング・超高度計測装置が前提です。
「ドラゴンボール」「Dr.スランプ」などで知られる漫画界のレジェンド鳥山明
（とりやま・あきら、1955年4月5日 - 2024年3月1日）が急性硬膜下血腫で死去
した。68歳。愛知県出身。享年六十八
合掌
1978年に『週刊少年ジャンプ』52号にて読み切り作品『ワンダーアイランド』で
デビュー。集英社との専属契約下で『週刊少年ジャンプ』などジャンプ系列誌に
作品を発表。代表作『Dr.スランプ』『ドラゴンボール』はいずれもテレビアニ
メ化され、1981年から1999年にかけてフジテレビ系列の毎週水曜日19時 - 19時
30分は『Dr.スランプ アラレちゃん』から始まり、『ドラゴンボール』『ドラ
ゴンボールZ』『ドラゴンボールGT』『ドクタースランプ』と、長期に渡り鳥山
原作のアニメが放映されていた。 漫画家としての活動の合間にデザイナーとし
ても活動し、『ドラゴンクエストシリーズ』などのゲームやマスコットのキャラ
クターデザイン、プラモデルや車などのデザインを多数手掛けている。漫画家ュ
ー以来、地元で活動を行っており、Dr.スランプ単行本の描きおろしページ<によ
ると、当時は名古屋飛行場（小牧空港）から航空便で東京に原稿を送っていた。1980年から1990年代の『（週刊少年）ジャンプ』の全盛期を支えた立役者であり、当時編集長を務めた西村繁男は、「『週刊少年ジャンプ』発行部数600万部達成
の快挙は、鳥山明の破壊的なパワーを借りて初めて実現し得たことは、誰も否定
できないだろう」と評価している。『Dr.スランプ』と『ドラゴンボール』,2024年
の現在でもコマーシャルに起用されたりグッズが作られるなど人気を博してる。
風蕭々と蒼い時● 今夜の寸評 : 鈍すれば貧する
賢明でなければ豊かになれない。
備忘録：３月９日、午前９時小雪降るなか、弔問に老友会代表会長に同伴し、挨拶周りする。会の平均年連九十四歳、物故者男子二名（享年九十一、七十三）地
縁者とはいえ疎遠がちであったが吉岡輝一郎さんには大変お世話になり（昨年、
プロシードアリーナがも事竣工し地縁力を高めて頂いたこに感謝申し上げます。
合掌
