>
>
2014年11月01日号 9面
  • 東進タイムズ 2014年11月01日号 9面
 
第4回フロンティアサロン「永瀬賞」の授賞式が帝国ホテルで行われた。「永瀬賞」は最先端の分野で更なる飛躍が期待される若手研究者に贈られる賞だ。
「皆さんに足りないもの、それはチャレンジ精神です」。 壇上挨拶で大学教授は続ける。「高校生は疑問があればいつでも大学を訪ねてください。受け身にならず何事にも挑戦してください」。内田先生の受賞はたゆまぬ挑戦の結晶といえる。最先端の研究とともに、 チャレンジすることの大切さを、この講義から学びとってほしい。
太陽と地球の関係がヒント!?
大学4年生が発見した未知の世界とは?
初めて聞く方が大半だと思いますが、スピンゼーベック効果は私が大学4年の時に発見した新しい物理現象です。

すべての物質は原子からできており、原子の中では原子核のまわりを電子が回っています。 この現象は太陽と地球との関係に似ていますが、実際に電子も自転運動をしており、この運動をスピンと呼びます。電子は電気的性質と磁気的性質を併せ持ち、それぞれは電荷とスピンによって担われて います。エレクトロニクス分野で使うのは電荷のみですが、スピントロニクス分野では電荷だけでなくスピンの性質も利用することで、エレクトロニクスを超えた新たな機能の実現が期待されています。

電荷の流れを電流と呼ぶように、スピンが作る磁気の流れをスピン流と呼び、スピントロニクス機能はこのスピン流によって駆動します。実はスピン流の一部の性質はすでにパソコンのハードディスク ドライブに使われています。ハードディスクドライブの中には磁気情報を読み出すための磁気ヘッドがあり、ここにスピントロニクスが使われているのです。これによってハードディスクの性能は飛躍的 に上がり、値段は下がりました。

ではこのスピン流はどんな将来をもたらすのでしょうか。スピン流は半導体の集積回路と同じレベルまで磁気記録メディアを小さくすることができます。この特徴を用いた 磁気メモリーはMRAM(エムラム)と呼ばれ、すでに製品化の一歩手前の段階にあります。
パソコンに塗るだけで発電!?
「スピン」が生む革新的テクノロジー
熱から電流を作る現象を熱電効果と呼びます。その代表的な例であるゼーベック効果を利用すれば、熱電変換素子を作ることができます。身近なものでは、点火を温度で判断するガスコンロのたち消え安全装置などが あります。

私の研究成果はこのゼーベック効果のスピン版である、スピンゼーベック効果を見つけたことにあります。スピンゼーベック効果は絶縁体の磁石に温度差をつけるとスピン流が発生する現象です。 この現象の最も革新的なところは、複雑な構造や仕掛けが不要であるという点です。一般的に電気を通しやすい物質は熱も通しやすく、性能指数の改善が困難です。スピンゼーベック効果を利用することで、絶縁体を 用いた熱電変換も可能になるため、絶縁体層に熱を通しにくい材料を、金属層に電気を通しやすい材料を選ぶことで性能指数を稼ぐことができるのです。もう一つの重要な特徴は、スピンゼーベック素子の出力は素子 の面積に比例するというものです。つまり大きな面積の素子を作るだけで高出力を得られるのです。

スピンゼーベック素子は非常に薄く構造もシンプルなため、例えばコーティングなどによる大面積素子の作 成が簡単で、電子デバイスやパソコンなどの筐体に塗るだけで発電が可能になる可能性があります。今は大学や企業と協力しながらスピン流による熱電変換効率向上の未来に向けて、さまざまな取り組みを行っているところです。
趣味は「研究」と言えますか?
幸せな研究者になるための3+1カ条
ここで私の経験から重要だと思う、研究者になるための3カ条をご紹介します。

一つ目。良い意味で心配性になり、ポジティブな劣等感を持ちましょう。実験や研究の9割以上は失敗です。私は非常に 心配性で家の鍵は必ずガチャガチャ2回以上確認します。実験でも何度も徹底的に確認するので凡ミスがほとんどなく、これが実験で良い成果を出す秘訣だと思っています。常にモチベーションを維持できるのは、 劣等感や不安感があるからです。大学に入学した頃、私はまわりが非常に優秀に見え、「人よりも多く努力しなければ」と常に心掛けました。この劣等感がポジティブに働き、自然と努力するようになったことで 今の自分があるのだと思います。

二つ目。迷ったら直感を信じましょう。私はたまたま慶應義塾大学に見学に行った時に先生の話を聞いて、直感的にここに入らなければならないと思いました。「就活に 有利かも」、「早く帰れるかも」といった打算的な考えでなく、何をしたいかで研究室を選んでください。楽しく、やりがいがある研究の裏には膨大な失敗があります。本当にやりたいと思えなければ耐えられな いかもしれません。

三つ目。自分の専門で一番になってください。細分化したフィールドに関しては、指導教官よりも詳しくなるべきであり、そうなるよう努力すべきです。時々、上司や同僚と「研究っ て趣味みたいなものだね」という話をします。皆さんの当面の目標は大学入試だと思いますが、本当に楽しいのは大学での能動的な勉強です。ぜひ、大学入学が目標ではないということを覚えておいてください。

最新ニュース

東京大学は2月13日(水)、平成31年度前期日程試験第1段階選抜合格者と推薦入試合格者をウェブページに発表した。併せて、合格者最高点・最低点・平均点も以下の通り公開されている。掲載は2月19日(火)12:00頃まで。合格者には「第2次学力試験受験票」と「受験者心得」が送付される。二次試験は25日(月)・26日(火)・27日(水)(27日は理科三類のみ)。推薦入試の合格者数は66名で前年度より3名少なく、2年連続で減少した。合格者科類別成績       科類    最高点    最低点    平均点          文科一類    885    628  765.14        文科二類    881    728  794.58      文科三類    880    750  798.20       理科一類    885    698  799.62       理科二類    884    720  786.59        理科三類    888    630  801.68  東京大学 平成31年度東京大学前期日程試験第1段階選抜合格者発表に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/02/13 東進タイムズ〕
  • 2019/02/13

東京大学 平成31年度東京大学前期日程試験第1段階選抜合格者を発表

東京大学は2月13日(水)、平成31年度前期日程試験第1段階選抜合格者と推薦入試合格者をウェブページに発表した。併せて、合格者最高点・最低点・平均点も以下の通り公開されている。掲載は2月19日(火)12:00頃まで。合格者には「第2次学力試験… →もっと読む

  • 2019/02/08

平成31年度大学入試センター試験 実施結果の概要

大学入試センターは2月7日(木)、「平成31年度大学入試センター試験 実施結果の概要」を公表した。今回の志願者数は576,830人、受験者数は546,198人、受験率は94.69%で、昨年度に比べて志願者数は5,841人、受験者数は8,014人減少した。平成31年… →もっと読む

東京大学は、2月1日(金)17時時点の2次学力試験出願状況速報をウェブページに掲載した。出願期間は1月28日(月)〜2月6日(水)。出願書類は、必ず書留速達郵便でこの期間に到着するように投函しよう。東京大学では、出願期間中の土日祝日を除いて毎日17時頃(最終日は10時頃と17時頃)にこの出願状況速報を更新している。出願がまだの人はそろそろ急ごう。平成31年度2次学力試験出願状況 平成31年2月1日(金)17時現在       学部    募集人員    志願者数    志願倍率    第1段階選抜倍率        文科一類    401人    712人  1.78倍    約3.0倍     文科二類    353人    655人  1.86倍    約3.0倍      文科三類    469人    820人  1.75倍    約3.0倍       理科一類    1,108人    1,812人  1.64倍    約2.5倍       理科二類    532人    1,077人  2.02倍    約3.5倍        理科三類    97人    142人  1.46倍    約3.5倍  東京大学 平成31年度2次学力試験出願状況速報に関する詳細は、同大学のウェブページから。〔2019/02/04 東進タイムズ〕
  • 2019/02/04

東京大学 平成31年度2次学力試験出願状況速報を発表

東京大学は、2月1日(金)17時時点の2次学力試験出願状況速報をウェブページに掲載した。出願期間は1月28日(月)〜2月6日(水)。出願書類は、必ず書留速達郵便でこの期間に到着するように投函しよう。東京大学では、出願期間中の土日祝日を除い… →もっと読む

  • 2019/01/28

国立大学 出願受付を開始

国立大学では、1月28日(月)より2次試験の出願受付を開始した。締め切りは2月6日(水)。出願方法については、郵送のみの大学とインターネット出願ができる大学とがあるので、確認のうえ出願しよう。東進のウェブページに掲載している「大学案内… →もっと読む