はじめよう固体の科学

電池、磁石、半導体など固体にまつわる話をします

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二酸化炭素の還元による再資源化(電気分解編)

CO2を還元し有用な炭素材料として活用するプロセスのうち、電気エネルギーを用いた再資源化に着目していきます..

バンドギャップ:デバイス性能の鍵を握る、小さな隙間

ハンドギャップが大きすぎると、電子は移動することができず、電気抵抗の極めて大きい絶縁体となります.バンドギャップが存在しない場合、電子は自由に動き回ることができ、導体(金属)となります.

液体の金属元素としてのガリウム

ガリウムは、毒性が少なく、反応性も激しくなく安全に使用することができる唯一の液体金属元素です.

エレクトライド(電子化物):電子が「陰イオン」として存在する物質

電子が原子から離れて存在している物質、それがエレクトライド(電子化物)です.電子が原子のいないサイトを単独で占め、あたかも負の電荷を持つ陰イオンであるかのように振る舞います.

光のエネルギーの単位の変換方法 【メモ】

光は電磁波の一種であり、周波数に応じてエネルギーが決まります.周波数は波長や波数とも相関関係があるため、光のエネルギーを波長を用いて表すこともあります.

チタン酸ジルコン酸鉛(PZT):圧電セラミックスの覇者

圧電効果を示す材料の中で、最強クラスのシェアを誇るのがチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)です.優れた圧電特性と良好な温度特性を示すことから、圧電セラミックスの覇者として、有害な鉛を含むにも関わらず、現在も使用され続けています.

ジルコニア(ZrO2)とハフニア(HfO2):古典的かつ最先端の材料

ジルコニアとハフニアは近年注目を集めている誘電材料です.薄膜状態での強誘電性が発見され、強誘電メモリの主役としてスターダムにのし上がろうとしています.

なぜ酸素の燃焼はいつも発熱反応なのか

なぜ酸素の燃焼によってエネルギーを取り出すことができるのでしょうか.火はなぜ熱いのでしょうか.化学的に言い換えるのであれば、なぜ酸素の燃焼は常に発熱反応なのでしょうか.

磁気記録材料:磁石を用いて情報を記憶する

磁気記録媒体では、磁石のS極・N極を0・1に対応させることで情報を記録します.磁気記録媒体として代表的なものは磁気テープとハードディスクドライブ(HDD)です.

粘土鉱物:ありふれた元素から無限の機能

を含むと軟らかくなり乾かすと固まる粘土は、造形材料として一級の性質を持ちます.その利用は古代から家屋や土器、粘土板の材料として始まり、「粘土には1000の利用法がある」とまで言われるようになりました.

酸化物、窒化物、水酸化物、水素化物、ハロゲン化物: イオン性物質の数々

イオン結合性の物質は、構成する陰イオンの種類によって分類されます.酸化物イオンを含む酸化物、フッ化物イオンを含むフッ化物、水素化物イオンを含む水素化物など.これらはどのような特徴を持つでしょうか.

エネルギーの単位と変換方法 【メモ】

エネルギーを表す単位には様々なものがあります.もっともオーソドックスなのはJ (ジュール)ですが、利便性や歴史的な経緯から分野ごとに異なる単位が使用される場合があります.