JAXA、小惑星探査機「はやぶさ」から回収したカプセルなどを期間限定で展示

　

　宇宙航空研究開発機構(JAXA)は7月8日、小惑星探査機「はやぶさ」から切り離され、2010年6月14日にオーストラリアにて回収したカプセルの一部などを期間限定で展示することを決定した。

　7月8日時点での展示予定は以下のとおり。

7月30日～31日

　時間:9時30分～17時00分
　場所:相模原市立博物館(神奈川県相模原市中央区高根3-1-15)
　展示物:前面ヒートシールド、背面ヒートシールド、カプセル関係物品
　

8月2日～6日

　時間:10時00分～17時00分
　場所:JAXA筑波宇宙センター(茨城県つくば市千現2-1-1)
　展示物:前面ヒートシールド、背面ヒートシールド(8月2日、3日のみ)、カプセル関係物品
　

8月15日～19日

　場所:丸ノ内オアゾ1階「○○広場(おおひろば)」(東京都千代田区丸の内1-6-4)
　展示物:前面ヒートシールド、背面ヒートシールド(8月15日、16日のみ)、カプセル関係物品
　

　再突入カプセルのフライトモデル(提供:JAXA)

　オーストラリアで発見された際のヒートシールド(前面)の様子(提供:JAXA)

　オーストラリアで発見された際のヒートシールド(背面)の様子(提供:JAXA)

　なお、すべての展示における展示期間や展示物は変更の可能性があるとのこと。また、丸の内オアゾでの開催時間については、決定次第、発表する予定としている。

近藤科学、新ロボットシリーズ「KONDO ANIMAL」を発表

　

　近藤科学(KONDO)は7月12日、新ロボットシリーズ「KONDO ANIMAL」を開始することを発表した。従来の2足歩行ロボット「KHRシリーズ」の技術を生かすことで、動物固有の利便性をメインに動物ならではの愛らしい製品をリリースしていく予定という。

　同シリーズの第1弾として提供されるのはカメ型ロボット(品名:KONDO ANIMAL カメ型ロボット01)。サーボモーター「KRS-4024SHV」を全身に9個採用している。背中の甲羅部分には、KHR-3HVで使用している「バックパックセットtypeA」を使用し、コントロールボードには「RCB-3HV ver1.1A」を採用している。

　「カメ型ロボット01」の外観

　また、多脚のため、カメラなどのセンサやボードなどのパーツを追加しても歩行に影響が出づらく、実験の筐体としての活用も可能なほか、2足歩行ロボットのようにモーション作成時に重心などのバランスを考える必要が比較的少ないことから入門用ロボットとしての活用も期待される。

　なお、出荷開始は7月15日を予定、価格は3万9,900円で限定100台の生産予定となっている。

理研ら、磁場印加で絶縁体から金属へ相転移するメカニズムを解明

　

　理化学研究所(理研)は7月9日、東北大学、東京大学、米国スタンフォード大学とともに、相互作用により電荷が移動できない「電荷整列絶縁体」の代表的な物質の1つ、マンガン酸化物薄膜が、磁場を印加すると雪崩的に電子が動いて金属に相転移する様子を、走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡を用いて観察することに成功。同薄膜が金属へ相転移すると、細線状に形成された金属相のネットワークが絶縁相の中に現れることを明らかにした。

　既存の半導体デバイスは、MOS型トランジスタ構造を利用して、自由に動ける電子の量を電場によって変化させ、オン状態とオフ状態を制御しているが、プロセスの微細化が進むにつれ、電場印加に必要な絶縁層を漏れるリーク電流の増加や、電極間が狭まることによって素子ごとに特性がバラつくという短チャネル効果などの問題が表面化、将来、微細化による素子性能の向上に限界が訪れることが懸念されており、従来の半導体とは異なる原理で動作するスイッチング材料が求められていた。

　電荷の状態を表す概念図。(a)は半導体中における電子の挙動の概念図。(b)はMOS型トランジスタの概念図と、微細化に伴い表面化したさまざまな問題。(c)は電荷整列絶縁体の概念図。●は電子がいるサイト。○は電子がいないサイト。(d)は電荷整列絶縁体に外場を印加した時に、絶縁体の状態が壊れる概念図

　遷移金属の酸化物の中には、半導体中の自由な電子とは対照的に、大量の電子が存在する上に、電子間の相関が強い物質(強相関電子物質)であるために、電子同士が反発し合い局在化した「電荷整列絶縁体」と呼ばれる絶縁体が多く存在している。このような電荷整列絶縁体では、半導体中では重要でなかった電子のスピンや軌道など、電荷以外の電子の持つ性質(自由度)が重要な役割を果たしている。そのため、それぞれの自由度に直接作用する外場、例えば電荷に対しては電場、スピンに対しては磁場、軌道に対しては光によって、局在している大量の電子を雪崩のように動かすことができる。

　この時、絶縁体から金属への相転移が起こり、電気伝導度が数桁変化する巨大な外場応答が得られる。この現象を利用すると、既存の半導体デバイスでは実現できない新構造のトランジスタやスイッチング素子が作製できると考えられており、国際半導体技術ロードマップ(ITRS)でも、電荷整列絶縁体を含む強相関電子物質が重要テーマとして挙げられている。

　ペロブスカイト構造を有するマンガン酸化物は、電荷整列絶縁体となる代表的な物質の1つで、磁場、電場、光といったさまざまな外場によって絶縁体から金属への相転移を起こすことが知られている。近年、数十nmの厚さでこの相転移を起こすことが可能な薄膜の作製法が確立されたが、この薄膜材料が示す相転移のミクロなメカニズムについては、適切な観察手法が無かったために、未解明のままとなっていた。今回研究グループでは、局所的な電子状態を調べることができる顕微鏡を用いて、このマンガン酸化物の薄膜における相転移のメカニズムの解明に取り組んだ。

　研究グループは、薄膜の材料として、電荷整列絶縁体を示す代表的なマンガン酸化物「ネオジウムストロンチウムマンガン酸化物(Nd0.5Sr0.5MnO3)」を用いた。この薄膜を作製するために、同じペロブスカイト構造で、格子サイズがほぼ等しいチタン酸ストロンチウム(SrTiO3)単結晶の基板を用意、同基板上に、高品質な酸化物薄膜の作製に実績のあるパルスレーザー堆積法を用いて、膜厚30nmのNd0.5Sr0.5MnO3の薄膜を作製した。

　微小領域の伝導特性の観測には、米国スタンフォード大のグループが開発した走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡を活用。同顕微鏡は、試料の電気抵抗率をおよそ100nmの空間分解能で可視化することができるのが特長だ。同研究では、温度2K、9テスラの環境で観測ができるよう改良し、薄膜の相転移の様子を観察した。

　走査型マイクロ波インピーダンス顕微鏡の概念図

　作製したNd0.5Sr0.5MnO3の薄膜は、温度10K(-263℃)、磁場2.4テスラでは電気抵抗率が500Ωcmと高い絶縁体状態を示したが、磁場9テスラでは、抵抗率が0.2Ωcmと4桁ほど減少し、金属状態に変化した。この過程を顕微鏡で観察したところ、磁場が2.4テスラでは全体が一様に絶縁相だったものが、磁場が9テスラでは、基板の結晶方位に沿って100nm程度の幅を持つ細線状の金属相のネットワークを形成した。この結果から、絶縁体から金属への相転移は、絶縁体相中にできた細い金属相の伝導パスを通した電気伝導によって起きていることが判明した。

　Nd0.5Sr0.5MnO3薄膜の抵抗率の磁場依存性と顕微鏡像。(a)は10Kにおける抵抗率の磁場依存性。(b)および(c)は2.4テスラと9テスラの磁場下におけるマイクロ波インピーダンス顕微鏡像(赤は絶縁体状態、黄色は金属状態を表す)

　この成果より、研究グループは、強相関電子物質を用いることで、イオンよりも高速に移動できる電子を利用した伝導パスの形成が可能であることを示唆できたとしている。

　また、今回の成果によって、電荷整列絶縁体が示す外場誘起による金属への相転移に関する基礎的な理解が深まると考えられるとするほか、相転移の際に、電子を利用した細線状の伝導パスが形成されることを観測したため、より高速に動作する抵抗変化型メモリの材料として、強相関電子材料が有効であることを示すことができたとする。

　同相転移は、電場だけでなくさまざまな外場により起こすことが可能で、新たなスイッチング素子の開発にもつながることが期待できるという。さらに、将来伝導パスの生成個所を制御することができるようになれば、素子サイズを金属相の細線の幅まで小さくすることが可能となり、素子密度の向上も期待できるようになると示唆している。

カーエレクトロニクスの進化と未来 (21) 電気自動車普及協議会が設立

　

　電気自動車(EV)を一刻も早く普及させるためには、新車だけではなく中古車や改造車にもエコ減税や補助金も適用してほしい。こういった思いで、「電気自動車普及協議会」が6月29日に発足した。

　中国や台湾、韓国などのアジアで電気自動車を走らせ、実用化を即始める動きが顕著になっている。彼らの多くは、新たに電気自動車を生産するのではなく、すでにあるクルマの車体を改造してEVを製造している。これまで台湾では自主開発できる自動車メーカーはなく、外国自動車のノックダウン生産をしてきただけにすぎない。内燃機関の精密な制御は極めて難しく、これまでの技術の蓄積がなければ世界のクルマと競争することはできなかった。しかし、EVなら、電池とモーターさえあればちょっとしたメカニカル技術者ならクルマを組み立てられる。このためクルマを改造する企業が中国や台湾で続出している。

　しかし、日本で中古車を改造してEVを製造しようとしても、補助金制度などはない。このため一般消費者が購入できる価格に収まることはなく、中古車の割には高いと思われてしまい、普及しない。このままでは中国をはじめとするアジア勢に追い越されてしまう恐れがある。

電気自動車専門メーカーが主体の協議会

　こういった状況を打破しようというのが今回の協議会の設立の趣旨だ。協議会の会長はベネッセホールディングス取締役会長の福武總一郎氏、代表幹事がゼロスポーツの中島徳至代表取締役社長である。幹事は2人おり、タジマモーター代表取締役会長の田嶋伸博氏とナノオプトニクス・エナジー代表取締役社長の藤原洋氏という面々である。ゼロスポーツはEVの開発、受託開発を請け負い、タジマモーターは競技自動車やEVの企画・設計・製造を手掛ける従業員70名の会社である。

　電気自動車普及協議会のメンバーたち。後ろは政府関係者

　中古車の買い取り・販売を手掛ける大手、ガリバーの第16期報告書によると、2009年の新車販売台数は460万台、中古の登録台数は669万台である。ただし、中古の台数には業者間の取引によって名義変更が2度あることから、ダブルカウントしている可能性が高いためこの半分の335万台と見積もることができる。とは言っても無視できる市場では決してない。そのため新車市場だけではなく、中古市場の活性化も欠かせない。EVの中古車、あるいはガソリン車の電気への改造車という新たな市場も創出されることになる。

　新車を購入する場合は補助金が出る。三菱自動車工業の電気自動車iMeiVの補助金は、本体価格379万円に対して最大114万円である。中古自動車をEVに改造する場合にも補助金制度を適用してほしい。こういった声を反映させるのが今回、設立された「電気自動車普及協議会」という訳だ。発表会には古川元久内閣官房副長官も出席しただけではなく、発表会への来賓として、経済産業省製造産業局自動車課電池・次世代技術室、国土交通省関東運輸局自動車技術安全部(ここからは2名)、長崎県産業労働部からも出席していた。

　政府関係者の招待の狙いはもちろん、補助金の法制化である。具体的には7つの作業部会を設け、情報交換・共有を目的とした活動計画の枠組みを決めている(詳細は「EVの普及促進に向けた取り組みが開始－電気自動車普及協議会が設立」参照)。古川氏は冒頭のあいさつで「かつて日本は厳しい排ガス規制を自ら課し、結果的にクリアして世界で最もクリーンで燃費の良いクルマを作った。今はEVがまさにこの時と同じであり、世界をリードしたい」と述べ、そのためには中小企業を強くすることがカギとなるとくくった。

　EV普及においての最大の懸念は、ガラパゴス化を避ける努力であろう。携帯電話では日本だけが異常に世界の先を行き、諸外国が誰もついていけなかったために、孤立してしまい、日本の携帯電話を外国に売れなかったという苦い経験がある。この経験を生かすために、2010年度前半に国内で足場を固めたらすぐ後半にも海外に呼び掛け、海外企業の参加を促す。数年後には海外での仲間作りの展開も始める。

標準化とグローバル化はセット

　加えて、標準化も欠かせない。「電気自動車はこれまでの擦り合わせ型からモジュール型へとシフトする。このため標準化しておくことが普及のカギを握る」と幹事の1人であり、ナノオプトニクス・エナジーの藤原洋社長は言う。得に「バッテリの形状、大きさ、電極の形状、寸法などは標準化しておくことが欠かせない」、とインホイールモーター車の開発・普及を強く推進する慶応大学の清水浩教授は言う。バッテリは形状や寸法を揃えておき、中身の電気容量や電圧、放電特性など電池本来の性能で差別化を図るようにすれば、電池メーカー間の競争を保ちながら、標準化により普及を推進することができる。

　この標準化とグローバル化は実はセットである。標準化によって自動車メーカーは世界中の電池や部品から気に入ったものを選ぶことができる上に、電池や部品メーカーは世界のEVメーカーに輸出することが容易になる。

　この協議会は現在35の企業・団体が加わっているが、2010年度内に100企業・団体、2年後の2012年度には500企業・団体の参加を目標においている。

ニコン、ISSに常駐しているデジタル一眼レフなどで撮影した画像を公開

　

　ニコンは7月8日、米国航空宇宙局(NASA)からの依頼で、国際宇宙ステーション(ISS)内の撮影記録機材として使用されている同社のデジタル一眼レフカメラ「D3S」および交換レンズ「NIKKOR」が宇宙で捉えた画像の一部を自社のWebサイトにて公開した。

　今回公開された画像は、ISSに常駐しているD3SやNIKKORレンズ、スピードライトなどのアクセサリ類によって撮影されたもの。これまでNASAによって宇宙に持ち込まれたニコン機材で撮影された写真は、70万枚以上におよび、その中から宇宙ならでは風景を捉えた画像など18枚が公開されている。

　ニコンとNASAの歴史は古く、1971年のアポロ15号で使用された「ニコンF」の改造カメラ「Nikon Photomic FTN(ニコン FにTTL中央部重点測光が可能なフォトミックFTNファインダーを搭載したモデル)」から始まり、2008年にデジタルカメラ「D2XS」を納入、2009年にも、ISS内の記録撮影用として、”D3S”11台と交換レンズ”AF-S NIKKOR 14-24mm f2.8G ED”7本を受注しており、市販品と同じものが、2010年4月5日に打ち上げられたスペースシャトル「ディスカバリー」にてISSに運ばれた。

　現在ISSに常駐する同社製品は以下のとおり。

デジタル一眼レフカメラ「D3S」1台:STS-131にてISSに配置。地球表面とナイトシーンの撮影が中心デジタル一眼レフカメラ「D2XS」8台:EVA(船外活動)に対応した、NASA専用の改造品「NIKKOR」レンズ36本:テレコンバーター3本を含むスピードライト「SB-800」7台D2XS用アイピース4個:NASA特注アイピース船外活動の際に、宇宙服(ヘルメット)越しにファインダー像を確認できるようにするためのNASA特注アイピースファインダーその他(フィルタ、ケーブルなど)

　ニコン製品が捉えた主な画像(ニコンWebサイトより)