あなたは、2007.05.21以後、 番目の「物性なんでもQ&A」訪問者です。
2008.01.02 Q&A#700-999をなんでもQ&APart3としてインデックスから分離しました(リンク切れがあるかもしれません。)

最新のQ&A(#1000-) Q&A(1)#1-#299 Q&A(2)#300-#699 Q&A(3)#700-#999 「50音順キーワード索引」
佐藤勝昭のプロフィール
佐藤勝昭 (工学博士:応用物理学)
1966.4-1984.3 日本放送協会勤務 (1966 大阪放送局、1968 放送科学基礎研究所)
1984.4-1989.3 東京農工大学工学部電子工学科助教授
1989.4-2005.4 東京農工大学工学部物理システム工学科教授
2005.5-2007.4 東京農工大学理事・副学長(教育担当)
2007.5-    東京農工大学名誉教授・大学院工学府特任教授、
2007.5-    科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業(さきがけ)研究総括
2008.4-    (兼務)科学技術振興機構(JST)広報ポータル部研究広報主監
刊行・発表・出版 佐藤ギャラリー
質問される方へ
このコーナーでは、佐藤勝昭のHPを見てメールで問い合わせがあった
材料・物性関係のご質問への回答を紹介しています。このQ&Aはボランティアワークですので下記の約束をお守り下さい。
お答えできない場合がありますのであらかじめご了承下さい。
 (1) 質問はE-mailで katsuaki.sato@nifty.comまで。
   当面の間はsatokats@cc.tuat.ac.jpでもOKです。
   ご質問にはメールでお答えし、その上で、編集してWebにアップします。
 (2) HPを見ての質問であることを明記して下さい。
 (3) お名前、ご所属(学校の場合教員か研究者か学生か。学生の場合、学科、学年)を書いてください。
  所属・氏名が記載されていない質問にはお答えできません。 (質問者のレベルに合わせて回答するためです。)
 (4) Webにアップする場合に匿名を希望される場合は、その旨記入して下さい。
 (5) このQ&Aコーナへの質問と回答は、多くの方がシェアできるように原則として公開します。
  質問者はお金をかけないで情報を得ようとするのですから、それなりの覚悟が必要です。
 (6) いったん掲載した項目を削除するよう要求される方があり困ります。企業の方、質問の前に、掲載された場合の危険性を考えてください。
 (7) 最近、説明不足の質問があり、対応に苦慮します。(例えば、1027. 相変態について状況を人にわかるように説明して質問してください。
 (8) お答えできない場合があります。 (専門ちがいでお答え出来なかった例)
 (9) 最近は、大学には週1回しか行かないので、図書館のデータベースに閲覧に行く機会があまりありません。従って、ハンドブックなどのデータベースを調べるだけのご質問は、なるべくご遠慮下さい。

「物性なんでもQ&A」更新記録 (2008.06.21update)
アップした日付
質問項目
分類
質問者
2008.07.031099. MIM構造の容量ー電圧特性電子物性K大Kさん
2008.07.031098. 皮膜で固定したアルミ線の熱膨張と線膨張熱物性電機メーカーNさん
2008.06.141097. PN接合の拡散電位を電池として利用できるか電子物性A社Kさん
2008.06.131096. 六方晶サファイヤの結晶面の名称結晶工学S社Yさん
2008.06.121095. ドーピングによってシリコンの色は変わるか光物性S大Uさん
2008.06.111094. スピン偏極の光学的測定について磁気光学O大Mさん
2008.06.211093C. 質問#1093へのコメント化学化学会社Sさん
2008.06.111093. 酸素気体透過率の小さい有機材料 (コメント参照)化学N社Mさん
2008.05.281092. カーボンナノチューブの磁気エネルギー磁性Kさん
2008.05.261091. アルミニウム容器での尿素の保存化学運送業Aさん
2008.05.251090. 強誘電体光変調器光物性N高専Tさん
2008.05.231089. 光電子分光におけるコヒーレント部分とインコヒーレント部分光物性T大Kさん
2008.05.231088. サブバンド間プラズモン光物性O大Kさん
2008.05.201087. プラスチックの電波透過性光物性K社Yさん
2008.05.191086. (Ba0.7Sr0.3)TiO3のヤング率、ポアソン比機械的性質M社Fさん
2008.05.101085. N−メチル−2−ピロリドン化学P社Yさん
2008.05.101084. X線の侵入深さについて光物性F社Kさん
2008.05.101083. ポラリトンの描像について光物性O大Oさん
2008.04.281082. 金ミラーの温度変化による変形薄膜物性K機関Kさん
2008.04.281080. ペロブスカイト型酸化物における物性変化の定性的説明電子物性T大Kさん
2008.04.271079. ソーラーパネルは発光するか光デバイス熊本県Kさん
2008.04.261078. 半導体の実験についての質問電子デバイス大学3年高橋さん
2008.04.261077. 圧力印加による磁化の変化と磁気特性の変化磁性T大Tさん
2008.04.261076. 空間電荷制限電流について電子物性S社Hさん
2008.04.261075. 分光分析における微分スペクトルについて計測技術K大Sさん
2008.04.261074. パイプコイルの加振試験計測技術N社Sさん
2008.04.231073. Fe-Al合金の結晶構造結晶工学熊本大邱さん
2008.04.201072. 酸化物焼結体の酸素の不定比性(酸素欠損)の定量結晶工学A社Bさん
2008.04.121071. 複合材料の比熱熱物性N社Uさん
2008.03.201070. Optical properties of stainless steel at the high temperature
(高温におけるステンレスの光学的性質)
光物性A社Bissonさん
2008.03.201069. ナトリウムターシャルプトキサイドの物性化学S大平崎さん
2008.03.061068. 単元素金属の結晶構造の起源金属物性T大Kさん
2008.02.281067. 光学薄膜の反射光物性K大Aさん
2008.02.241066. 電磁波とプラズモンの結合についての疑問光物性M社Oさん
2008.02.211065. 半導体の光学現象の量子力学固体物理学Mさん
2008.02.211064. チタン酸バリウム薄膜研究の意義結晶工学n大学Sさん
2008.02.211063. フラーレン(C60)単結晶のフォトルミネッセンス光物性*大学院Sさん
2008.02.121062. ボルタは電池の出力をどうやって確認したか電気化学山口市佐伯さん
2008.02.121061. 窒化ガリウム(GaN)の抵抗率の基板による違い結晶工学F大Yさん
2008.02.121060. 光学薄膜の透過率光学F大Yさん
2008.02.121059. ラマン散乱による結晶歪みの評価結晶工学O大Kさん
2008.02.121058. 66ナイロンの黄変化学M社大Sさん
2008.02.081057. 酸化タングステンの機械的性質機械的性質O大Kさん
2008.02.071056. エレクトロニクスの期末テストの解答が欲しい電子回路大和市在住浅野さん
2008.02.071055. 結晶SiとアモルファスSiの活性化エネルギー電子物性近畿大宮崎さん
2008.02.071054. ろう材の熱伝導率熱物性H社Tさん
2008.02.071053. 二次元正方格子における磁化率の温度変化磁性Y大Kさん
2008.01.291052. ITOの仕事関数電子物性Y大Yさん
2008.01.271051. 子ども科学教室の説明(紙おむつ、バネ電話、簡単モータ)理科教育A工房Sさん
2008.01.271050. 酸化アルミによる酸化チタン光触媒作用の増強光化学I高校Iさん
2008.01.271049. 構造複屈折光学K社Mさん
2008.01.271048. 原子の電子準位の状態数原子分子物理学A社Oさん
2008.01.251047. 金属中の電磁界の解析電磁気学K高専Mさん
2008.01.251046. 石英ガラスの緑色発光光物性S社Tさん
2008.01.231045. グラファイトとダイヤモンドの点欠陥の活性化エネルギー欠陥物性K大Yさん
2008.01.181044. テルル化ビスマスの屈折率と硬度電子物性T社小川さん
2008.01.181043. 銀接点に生じる硫化銀被膜について電子物性T社小川さん
2008.01.181042. 分極と光学遷移光物性T社Iさん
2008.01.161041. 運動量行列要素光物性S社Mさん
2008.01.111040. ヘリウムリークディテクターでのヘリウムの検出原理真空工学N社Oさん
2008.01.101039. アルミナのレーザー加工光物性K社Mさん
2008.01.061038. アルミニウム合金の物性値の温度依存性金属工学K大Iさん
2007.12.261037. 銅とアルミナ基板の接合無機化学N社Sさん
2007.12.221036. MgOをトンネル障壁に使うとTMRが増大する理由磁性H大Hさん
2007.12.191035. 「多元合金」の英訳金属物性S社Uさん
2007.12.191034. 形態の違うシリコンの物性値半導体物性T社Aさん
2007.12.191033. 酸素プラズマ中の石英の帯電プロセスF社Sさん
2007.12.101032. イオン照射したCoCr膜のMsとTcの変化磁性F社Sさん
2007.12.051031. エリプソメトリで測定した磁性ガーネットの屈折率の磁界依存性光物性T社Sさん
2007.12.051030. ショットキーダイオードのI-V特性エレクトロニクスO大Tさん
2007.11.221029. サファイヤ板の複屈折光物性K大Iさん
2007.11.181028. 先端をしぼった電磁石からの磁場電磁気学M大Aさん
2007.11.181027. 相変態について熱物性秋田県すがいさん
2007.11.141026. 太陽電池の理論的最大変換効率の導出法光物性O大Tさん
2007.11.121025. 強誘電体薄膜のキュリー温度誘電体物性H大Hさん
2007.11.101024. なぜPtの自由電子の散乱寿命は短いのか光物性M社Oさん
2007.11.071023. なぜ光伝導スペクトルを測定するのか光物性O大Tさん
2007.11.021022. GaAs, GaPのバンドギャップ光物性O大Tさん
2007.11.021021. セラミックスの発光光物性A社Nさん
2007.11.021020. 半導体単結晶のゲージ率半導体物性H大Oさん
2007.11.021019. 磁気光学の測定系磁気光学東大嶋田さん
2007.10.311018. パワーMOSのGate容量の温度特性についてエレクトロニクスH社Sさん
2007.10.261017. リンゴの色、金属の色光物性静岡県岡部さん
2007.10.251016. 鉄のバルクと薄膜の磁化の差異について磁性京大倉本さん
2007.10.251015. 金属と半導体の電気伝導の温度変化の主要因固体物性武蔵工大植村さん
2007.10.251014. ガラスエポキシの硬化則機械的性質O大Nさん
2007.10.211013. コイルを近づけたときの磁性粒子に働く力電磁気学O大Mさん
2007.10.111012. ギブスの相律統計力学名城大西脇さん
2007.10.111011. クロムモリブデン合金鋼SCM440の焼き戻し性能曲線金属工学N社Sさん
2007.10.111010. 間接遷移・直接遷移は何によって決まるのか半導体物性北大Kさん
2007.10.091009. 磁石にかかる力電磁気学N大Hさん
2007.10.051008. p型ゲルマニウムの仕事関数半導体物性F大Kさん
2007.10.051007. 磁性ガーネットの磁気光学スペクトルの光入射方向依存性磁気光学T社Sさん
2007.10.051006. 鉄-アルミの金属間化合物の物性値金属工学T社Tさん
2007.09.211005. 37℃の水に23℃の水入り小瓶を入れたときの温度熱学S社Kさん
2007.09.191004. Al-Cu合金鋳造の際の成分の偏り金属工学S社Sさん
2007.09.191003. シリコン研磨発生時の物質の処理半導体プロセスE社Oさん
2007.09.141002. 酸化チタンの伝導帯位置の決め方電子物性T大Sさん
2007.09.081001. ZnO透明導電膜について電子物性K大Sさん
2007.09.081000. 白色LEDについて光物性N大Hさん
2005.12-2007.9Q&A(3)#700-999  
2002.12-2006.12 Q&A(2)#300-699  
2000-2002.12 Q&A(1)#1-299  
下表の質問の回答は、なんでもQ&A(3)に移行しました。
2007.09.08999. TiO2の磁気光学効果磁気光学K大Iさん
2007.08.30998. トラップ存在下における空間電荷制限電流電子物性D大Mさん
2007.08.30997. 波長1310nmにおけるSiの消衰係数の温度依存性光物性H大Fさん
2007.08.25996. 傾けたガラス板の偏光性光物性S社Kさん
2007.08.23995. 金属表面の反応性表面物性D社Mさん
2007.08.07994. フォトダイオードの受光領域光物性K大Aさん
2007.08.04993. 人体からの赤外線を透過する材料光物性T大Kさん
2007.08.04992. 物質の接着界面化学F社Sさん
2007.08.04991. ガウスの定理における電荷分布電磁気学東理大社西田さん
2007.07.27990. 窒化珪素,酸化珪素,バナジウムのビッカース硬度機械特性T社Kさん
2007.07.26989. ニッケル,コバルト,鉄はなぜ磁石の材料になる磁性小6世古さん
2007.07.26988. イオンミリングの運動エネルギープロセスT社Kさん
2007.07.26987. 無電解めっきNi-Pの磁性金属物性F社STさん
2007.07.26986. 低温成膜Alの物性金属物性F社Sさん
2007.07.21985. X線はなぜ人間の内部を通り抜けるか電磁気学M社Sさん
2007.07.21984. 低温堆積と高温堆積のAl薄膜の物性の違い金属物性F社Sさん
2007.07.20983. ダイヤモンドの応力誘起直接遷移半導体物性Tさん
2007.07.20982. 金属薄膜の熱伝導率熱物性S社Kさん
2007.07.18981. 金を高周波が透過する厚み金属物性C社Kさん
2007.07.18980. ステンレスの酸化スケールの剥離と腐食金属物性M社Sさん
2007.07.14979. 工具鋼SKD11の電気抵抗率と硬度金属物性M社Tさん
2007.07.10978. γアルミナ((Al2O3)の硬度機械的性質N社Sさん
2007.06.27977. アンモニウムの電気分解電圧電気化学Y社Kさん
2007.06.23976. 光伝導スイッチとストリップラインの静電容量光物性M社Iさん
2007.06.23975. 石英ファイバーの赤外吸収特性光物性F社Kさん
2007.06.16974. 異方性エッチング半導体プロセスT社Kさん
2007.06.16973. 赤外線用光チョッパー光物性N社Mさん
2007.06.11972. ダイヤモンド結晶の末端の価電子状態結晶工学I高校教諭YFさん
2007.06.11971. 半導体プロセスでの異物付着半導体プロセスT社Fさん
2007.06.10970. LUMOが2.3eV以下、HOMOが6eV以上の有機EL材料電気化学D大Yさん
2007.06.08969. LIF法によるZnOのPLD過程の解析結晶成長学K大Sさん
2007.06.07968. ウェットスーツのコア素材の断熱性繊維工学K大Iさん
2007.06.07967. Al合金薄膜の許容電流密度金属工学T社Tさん
2007.06.02966. 半田の高さ金属工学K社Kさん
2007.06.02965. エポキシの熱劣化の活性化エネルギー化学重電機メーカーYさん
2007.05.29964. シリコン基板上の金属膜の加熱光物性S社Tさん
2007.05.29963. 液晶中の光の伝搬の説明光物性H大Mさん
2007.05.26962. 水の気化潜熱と融解潜熱熱物性北大大岡さん
2007.05.26961. 赤外線とX線の透過性光物性盗撮で悩んでいる者さん
2007.05.26960. 表面プラズモンとブリュースター条件光物性C大Mさん
2007.05.25959. ポリ塩化アルミ溶液の比熱有機材料D社伊藤さん
2007.05.25958. 金型と亜鉛メッキの凝着を防ぐには金属工学M社Yさん
2007.05.25957. シリコンのランプ加熱半導体プロセス制御屋CKさん
2007.05.24956. エポキシの熱伝導率熱物性K社袖山さん
2007.05.22955. ホッピング伝導とトンネル伝導電子物性東理大渡邊さん
2007.05.17954. コバールの物性値金属工学貝沼さん
2007.05.16953. 発電の原理電磁気学電気主任Sさん
2007.05.16952. 圧電体の発熱誘電体物性S大Uさん
2007.05.15951. ステンレスの反射率の温度変化光物性S大Uさん
2007.05.14950. タンタルとPTFEの耐食性の比較材料物性D社佐藤さん
2007.05.13949. フッ化アルミと酸化アルミについて電子材料F社Sさん
2007.05.13948. 金及び銀に対する複素屈折率光物性A社Sさん
2007.05.13947. 線膨張係数の温度変化熱物性東北大遠藤さん
2007.05.12946. 負の磁気抵抗効果スピントロニクス東工大Tさん
2007.05.12945. アルミ合金の仕事関数電子物性T高専Fさん
2007.05.08944. シリコンのランプ加熱半導体プロセス制御屋CKさん
2007.04.23943. 半絶縁性GaAsの電流電圧特性電子物性M社Iさん
2007.04.23942. ポリスチレンの放射率光物性T工高Oさん
2007.04.17941. ZnOにおける自由励起子発現の機構光物性電機大Sさん
2007.04.14940. 金属の比抵抗の不純物濃度依存性電子物性R社Iさん
2007.04.14939. Si基板への近赤外フィルタ膜の蒸着成膜技術A社Kさん
2007.04.10938. 高配向性グラファイトの硬さ機械的性質S社井上さん
2007.04.10937. 佐藤退官後「物性なんでもQ&A」はどうなる?一般農工大大田さん
2007.03.30936. ハンダの際に生じる金属間化合物の融点金属物性N社Kさん
2007.03.30935. 酸化亜鉛(ZnO)のA励起子光物性東京電機大Kさん
2007.03.30934. ラマン散乱の解釈光物性A社Kさん
2007.03.30933. テフロンの帯電電磁気学N社Sさん
2007.03.27932. 「塩の結晶と不純物」へのコメント結晶成長学農工大松岡さん
2007.03.22931. 塩の結晶と不純物結晶成長学塩製造会社松浦さん
2007.03.21930. タングステンの複素屈折率光物性A社Sさん
2007.03.14929. PMMAへの金属薄膜の成膜について成膜技術G社Uさん
2007.03.01928. 粉末試料の熱膨張係数熱物性S社Tさん
2007.03.01927. 光の散乱と微粒子のサイズ光物性B社白鳥さん
2007.02.15926. 金線へのハンダ付け金属工学マイコンクラブ川西さん
2007.02.14925. 水の比熱の温度依存性熱的性質S社Oさん
2007.02.14924. 制振メカニズム機械的性質T社Mさん
2007.02.14923. SiO2の弾性機械的性質M大Aさん
2007.02.13922. レジンコンクリートの耐火温度建築材料九工大若林さん
2007.02.13921. 金属内の光吸収光物性T社Kさん
2007.02.13920. pnダイオードの抵抗制限電流領域半導体物性神奈川大遠藤さん
2007.02.13919. フォトダイオードについて光物性N社Kさん
2007.02.06918. 光と磁気第4章4.3についての質問磁気光学T大Yさん
2007.02.06917. 鋼より線の引っ張り強度金属工学D大Sさん
2007.02.06916. 光吸収とキャリア生成光物性K社Mさん
2007.02.06915. 銀の340nmに見られる反射率の低下光物性特許事務所Oさん
2007.02.06914. XPSのピークシフト光物性N大Kさん
2007.02.06913. RFマグネトロンスパッタ装置のプラズマ温度プラズマ物性FセンターIさん
2007.02.06912. bulk thermal conductivityの日本語訳熱物性K社井上さん
2007.02.06911. 深い不純物準位のある場合のアバランシェ現象半導体物性T大Sさん
2007.02.06910. 原子拡散をメモリ等に利用できるか統計物理学アリゾナ州立大小谷さん
2007.02.06909. ポーラス酸化亜鉛の発光光物性N大Kさん
2007.01.19908. PMMAの吸光係数光物性T社後藤さん
2007.01.19907. ラスティーボルトエフェクト電波工学S社Kさん
2007.01.19906. 「#896 ポリウレタンの変色防止」へのコメント化学D社Sさん
2007.01.19905. シリコンと石英ガラスの破壊靱性度機械的性質K大Mさん
2007.01.19904. 太陽電池の低温特性光物性S社Nさん
2007.01.11903. ラマン分光のベースライン光物性S社Hさん
2007.01.11902. 量子ドットにおける光学遷移光物性T大Tさん
2007.01.11901. 太陽電池作製に必要なシリコンの量光エレクトロニクスH高Tさん
2007.01.09900. ストークスパラメータS3の符号光学K社Mさん
2007.01.09899. プラスチックの比透磁率磁性会社員上村さん
2007.01.04898. ステンレスの低温特性金属工学K社Hさん
2007.01.04897. 屈折率測定の誤差光学Mさん
2007.01.04896. ポリウレタンの変色防止(コメント参照化学Sさん
2007.01.04895. 金属加工時の磁化磁性O社竹崎さん
2006.12.22894. GaNの放射率光物性W社Mさん
2006.12.22893. 遠赤外線の放射率光物性井上理恵さん
2006.12.22892. サファイア単結晶のX線回折結晶工学M社Mさん
2006.12.18891. 塩化ビニールの色移り化学K社広部さん
2006.12.18890. 琺瑯ステンレス金属工学O社神崎さん
2006.12.18889. 木粉と樹脂の複合材の処分法林産学M社Mさん
2006.12.18888. 光の散乱と回折光物性ITコンサルタント村上さん
2006.12.18887. アクリルの熱膨張係数熱物性九工大若林さん
2006.12.18886. 石英の蛍光について光物性T社Mさん
2006.12.18885. MOSのC-V特性におけるヒステリシス半導体工学S大Kさん
2006.12.18884. セナルモン法の数式による説明光物性K大Hさん
2006.12.08883. ぬれた砂が黒いわけ光物性長崎大長野さん
2006.12.08882. Siの誘電関数について光物性T社Mさん
2006.12.08881. 液化二酸化炭素の粘度流体物性D社倉地さん
2006.12.04880. ZnO薄膜の応用性結晶工学京大村中さん
2006.11.30879. スイッチ部材へのステンレスの導入金属工学K社Oさん
2006.11.30878. モスアイ(蛾の眼)構造による反射防止光物性S社Kさん
2006.11.28877. 水晶の剪断弾性係数機械的性質C社Hさん
2006.11.28876. 熱電効果の論文の式の意味熱物性K大Kさん
2006.11.21875. 18-8ステンレスの食品安全性食品安全学Sさん
2006.11.21874. ベーテ・スレータ曲線について磁性F社Yさん
2006.11.21873. 蒸着における母材と金属の密着メカニズム薄膜工学O社Tさん
2006.11.21872. 相図の見方結晶工学S社斎藤さん
2006.11.21871. pn接合の光電流光物性東工大照井さん
2006.11.21870. 近赤外線の路面反射光物性N大Sさん
2006.11.21869. 温度勾配のある導体の電位差熱物性M大Kさん
2006.11.21868. 磁性材料の相転移磁性O大Tさん
2006.11.21867. 熱サイクルによるハンダの物性変化金属工学O大Nさん
2006.11.21866. 熱交換器伝熱面積熱工学N社Tさん
2006.11.09865. 弾性係数測定の誤差機械的性質F大学Kさん
2006.11.09864. 白色で近赤外吸収のある酸化物光物性岐阜大杉浦さん
2006.11.01863. 塩化ビニールのヤング率とポワソン比機械的性質S社本田さん
2006.11.01862. 光学的異方性フィルムの屈折率測定光物性N大Oさん
2006.11.01861. 酸化チタンのバンドギャップ決定法光物性O大Hさん
2006.10.25860. 微粒子の消磁効果磁性T大Wさん
2006.10.25859. シリコンの純度結晶工学S社Oさん
2006.10.25858. ランダム偏光から円偏光光学S社S
2006.10.16857. 細線に大きな電流を流すと切れるわけ電気工学中央大西岡さん
2006.10.13856. シャボン玉の物理物理学一般理系高校生松井さん
2006.10.12855. 熱伝導と誘電率熱物性H大学Tさん
2006.10.12854. シリコンゴムの耐腐蝕性化学Sさん
2006.10.10853. 拡散反射の偏光性光物性T大Yさん
2006.10.10852. 光と磁気(改訂版第1刷)第4章の誤植訂正磁気光学T大Yさん
2006.10.10851. 半導体への励起光の侵入長光物性P社Iさん
2006.10.10850. TiCの格子定数結晶工学I大Sさん
2006.10.10849. フタロシアニンの昇華温度化学I高専Tさん
2006.10.10848. 弾性定数の数値計算機械物性H大Fさん
2006.10.10847. アルミニウムの熱伝導率測定熱物性Y大Hさん
2006.10.10846. MOD成膜したPMNZTの表面モルホロジー結晶工学H大Hさん
2006.10.10845. 中炭素鋼の熱膨張係数熱物性Y社金田さん
2006.10.10844. 入射角によるアルミニウムの反射率の変化光物性S社Tさん
2006.10.10843. フォノン閉じ込めモデルによるラマン散乱スペクトル光物性N大学Eさん
2006.10.10842. Q179「炭素のマイクロ波加熱」への質問電磁気学H社Oさん
2006.10.10841. CdTeの電析について電気化学K大学Aさん
2006.09.20840. 活性炭素繊維の光導電性は測定できるか光物性K大学Mさん
2006.09.06839. ストロンチウムフェライトの物性値磁性T社Tさん
2006.09.04838. アクリルの熱伝導率熱物性C社坂巻さん
2006.09.04837. 真空蒸着の最適蒸着速度真空工学D大学Sさん
2006.09.04836. スパッタ装置の電源の極性真空工学猪俣さん
2006.08.31835. 磁気異方性物質に旋光性が発現する理由について磁気光学T社Hさん
2006.08.31834. アモルファスシリコンpinダイオードにおける
大電流でのI-V特性
半導体デバイスG社上山さん
2006.08.31833. 負分散ミラー光物性A社Hさん
2006.08.18832. プラズマポテンシャルとセルフバイアスイオン工学R社Sさん
2006.08.17831. 線材の長さの見積もり方数学基礎E社中川さん
2006.08.17830. ステンレスSUS316の熱膨張熱物性E社中川さん
2006.08.17829. パンチスルー現象電子工学日大荻原さん
2006.08.11828. アルミニウム酸化被膜の耐食性化学S社Nさん
2006.08.11827. 真空中での水の凝固物性一般D社Tさん
2006.08.11826. 半導体中の空間電荷制限電流の温度依存性固体物性T大Sさん
2006.08.11825. Fe磁石の導電性、コイル内の磁束の不均一性電磁気学M社Tさん
2006.08.11824. DVD-RAM記録層はAFMで観察できるか結晶工学S社Yさん
2006.08.04823. Crのプラズマ周波数光物性A社Hさん
2006.08.03822. ボルタ電池でなぜ電子が移動するのか電磁気学R社Tさん
2006.08.01821. アルミ鋳造合金のポワソン比金属物性M社Kさん
2006.07.31820. 表面プラズモンの分散式光物性W大Sさん
2006.07.31819. マイクロ波領域の半波長板電磁気学M社Sさん
2006.07.31818. DVD-RAM材料の結晶工学光物性S社Yさん
2006.07.31817. 金属探針への電場変調による電磁波発生電磁気学T大Aさん
2006.07.31816. 残留応力付与による金属通過センサ出力の変化電磁気学T社Fさん
2006.07.24815. コイルの磁束漏れの計算法電磁気学電機メーカーTさん
2006.07.24814. ステンレスはなぜ磁石につかないか磁性I社Kさん
2006.07.11813. 金属の水素吸蔵メカニズム化学半導体メーカSさん
2006.07.05812. アロットプロットについて磁性O大Tさん
2006.07.05811. 窒化珪素の合成法化学K大Mさん
2006.07.05810. 誘電体の絶縁性誘電体物性T社Mさん
2006.07.05809. 標準白色板を参照試料とした分光反射率測定光物性N大Hさん
2006.07.03807. トランジスタの電流増幅の仕組み電子工学F大学Hさん
2006.06.30806. MnSi1.7の格子定数の決定法結晶工学K大学Nさん
2006.06.29805. メチルジフェニルイソシアネート合成
のための反応器の材質
化学H大学Hさん
2006.06.29804. アルミ線と銅フレームとのボンディング金属工学H社Wさん
2006.06.26803. アルミ板上でのネオジム磁石の運動電磁気学K大学Nさん
2006.06.22802. 豆電球の非線形性金属物性東京工科大Aさん
2006.06.23801C. nandemoQ&APart3.html#801へのコメント熱物性化学会社Sさん
2006.06.21801. シリコーンオイルのDSC曲線の解釈(コメント参照)熱物性大阪工大岡島さん
2006.06.20800. 金のX線吸収端X線物理姫路工大藤井さん
2006.06.20799. 原子吸光分析装置のデータのばらつき計測化学品メーカIさん
2006.06.19798. アモルファス太陽電池のpin構造半導体物性H大Oさん
2006.06.16797. 金属の複素屈折率光物性大阪工大林さん
2006.06.16796. フェライトガーネットについて磁性T大Tさん
2006.06.15795. 太陽電池材料に関する質問半導体物性H大Oさん
2006.06.14794. 塩化ビニールの弾性係数機械的性質T社田中さん
2006.06.14793. 豚レバーの赤外分光特性光物性原子力施設赤津さん
2006.06.14792. 干渉縞とスペクトル幅光物性K大学Yさん
2006.05.27791. 金属で可視光が透過する厚み光物性N大Mさん
2006.05.27790. ガラスの磁気複屈折光物性Kさん
2006.05.27789. LSC を用いた試料測定の際の減衰率放射線計測C大Hさん
2006.05.27788. Al薄膜の応力緩和速度金属工学H社Oさん
2006.05.27787. 光触媒について化学K大Wさん
2006.05.27786. Niメッキの酸化化学S社Nさん
2006.05.17785. 電気泳動法によるコロイド結晶の作製化学K高専Yさん
2006.05.15784. 2光子吸収の減衰率光物性U大Tさん
2006.05.11783. 熱伝導性のよいポリエステル糸有機材料DSさん
2006.05.10782. NiOの誘電率誘電性N社Mさん
2006.05.10781. 真空蒸着中の真空度低下結晶工学愛工大溝尻さん
2006.05.08780. ITOの熱処理と着色光物性阪大斎藤さん
2006.05.08779. アルミニウムの線膨張係数熱物性宇都宮大伊藤さん
2006.05.08778. 重ね合わせの理が非線形回路では成立しない理由電気回路F大Hさん
2006.05.08777. 3dx2-y2、3dz2軌道の名前の由来物性基礎K大Oさん
2006.04.26776. ステンレス材SUS404の物性値金属工学O社Mさん
2006.04.26775. 太陽光のコヒーレンス長光学M社Yさん
2006.04.20774. 水中の電波伝搬電磁気学S社Tさん
2006.04.07773. 金属材料のマイクロ波焼結結晶工学H社Oさん
2006.04.07772. 窒化珪素の硬度 機械物性K大Kさん
2006.04.07771. アルミの電気特性の面積による違い 計測N社Nさん
2006.04.07770. 鋼材の硬度測定 金属物性K社Nさん
2006.04.07769. なんでもQ&A#676.薄膜の多重干渉の式の修正光物性マクセル萬様
2006.03.31768. フラットパネルディスプレイと無機材料光デバイスY社Mさん
2006.03.30767. 電源電圧の作り方によるトランス出力の違い電気回路佐藤さん
2006.03.17766. レーザ高調波のスペクトル幅光物性S大Sさん
2006.03.17765. チタンの複素屈折率光物性A社Sさん
2006.03.11764. 削除  
2006.03.11763. 準定常電流近似と変位電流電磁気学C社Nさん
2006.03.11762. 異方性・吸収性媒質に入射した際の、異常光線の吸収係数光学O大Kさん
2006.03.11761. 金属の熱処理による物性変化金属工学田原金属、田原さん
2006.03.11760. アルミニウム棒加工後の変形金属物性F社Nさん
2006.03.11759. アルミニウムの見分け方金属物性K社Kさん
2006.03.11758. 薄層クロマトグラフについて化学D社Sさん
2006.03.11757. GaAlNの電子親和力半導体物性法政大佐藤さん
2006.02.20756. 分光光度計用石英セル光物性D社Sさん
2006.02.20755. フロロシリコンの耐溶剤性化学東京システム開発中村さん
2006.02.20754. 束縛励起子を束縛する力光物性N大学Eさん
2006.02.16753. BaFe12-2xCoxTixO19の磁気物性磁気物性I大学Wさん
2006.02.16752. 色素増感太陽電池の対極の役割光物性D大学Nさん
2006.02.16751. アモルファス半導体のキャリア濃度半導体物性R大学Tさん
2006.02.06750. 金より高い標準電極電位をもつ金属電気化学バブルタンク社藤里さん
2006.02.06749. 有機ELとプラズモン光物性K大Nさん
2006.02.06748. 強磁性体のヤング率Eの低下(凾d効果)磁性弘前大Hさん
2006.02.02747. GaNのヤング率半導体物性P社Tさん
2006.02.02746. Geの非放物線パラメータ半導体物性神戸大サムコンさん
2006.02.02745. 空気中に放置したアルミニウム塊の温度熱物性N社Yさん
2006.02.01744. モリブデンの光学定数光物性神戸大Tさん
2006.02.01743. 塩化ビニールの比透磁率磁気物性T社井上さん
2006.01.31742. クラマースクローニヒ解析光物性大産大柏木
2006.01.31741. 屈折率分散、粗表面を伴う多重干渉光物性H社Mさん
2006.01.31740. 誘電泳動現象誘電物性東工大伊藤さん
2006.01.30739. 溶解度ギャップと臨界温度結晶成長学K大Kさん
2006.01.30738. BaTiO3多結晶の比誘電率誘電物性Y大Tさん
2006.01.30737. HoFeO3の相転移温度磁気物性K大Oさん
2006.01.30736. 溶接影響部の靱性金属工学H社Mさん
2006.01.25735. 光弾性定数の単位光物性T社Yさん
2006.01.25734. PZTのエッチャントプロセスM社Aさん
2006.01.24733. シェラーの式について結晶学奈良先端大高橋さん
2006.01.24732. 電磁シールドにゴムは使えるか電磁気学自営業立岡さん
2006.01.24731. In2O3の誘電率セラミクスK大Kさん
2006.01.23730. 屈折率から干渉縞を求めるには光物性N大Wさん
2006.01.23729. P形半導体のショットキーダイオード半導体デバイスH社Oん
2006.01.18728. 金属の種類とショットキー接合電子物性A高専Oさん
2006.01.18727. 「物性」とは一般翻訳者Mさん
2006.01.18726. ステンレス材SUS321溶接後の磁化金属物性K社Mさん
2006.01.18725. 酸化亜鉛[ZnO]の光化学反応成長のための基板について結晶成長N大Hさん
2006.01.17724. 完全導体と超伝導のちがい超伝導O大Mさん
2006.01.17723. ITO電極の導電率,誘電率,透磁率光物性K大Hさん
2006.01.17722. 亜鉛置換フェライトと亜鉛が混入しないフェライト
との磁束密度の差異
磁性N短大Oさん
2006.01.17721. 水、氷、雪の誘電率誘電特性笠井さん
2006.01.16720.放射線によるオーステナイト体積率測定金属工学I大Iさん
2006.01.13719. 誘電正接の大きな素材誘電体Y大学Kさん
2006.01.13718. 蛍光波長の励起波長依存性光物性D大Kさん
2006.01.13717. 高い誘電率の金属素材電磁気学O社Kさん
2006.01.11716. 鉄、アルミ、銅の複素屈折率光物性A社Sさん
2006.01.10715. 水滴接触角の表面モルフォロジー依存性流体物性京大六門さん
2006.01.10714. 屈折率による水晶の厚み測定光学D社Nさん
2006.01.10713. 鉛フリーハンダのヤング率金属工学学芸大李さん
2006.01.10712. Ta2O3のヤング率セラミクスN大Tさん
2006.01.07711. 半波長板について光学S大学Sさん
2006.01.07710. シリコンの屈折率と消光係数光物性A社Sさん
2006.01.06709. なぜZnOはn型で、NiOはp型か半導体物性R大Sさん
2006.01.05708. 吸光度測定のための至適濃度光物性城西大渋谷さん
2006.01.05707. 無酸素銅の機械的特性金属物性Y社Tさん
2005.12.26706. 物性値のナノ領域への適用限界材料物性会社員Mさん
2005.12.26705. ニッケルの降伏応力金属物性K大Kさん
2005.12.22704. 銀の固相接合金属物性O社Iさん
2005.12.22703. 軟X線と硬X線のちがいX線H大学Iさん
2005.12.22702. ステンレス鋼の焼け金属物性半導体製造装置メーカKさん
2005.12.22701. 密閉したプラスチック容器の空気圧による変形物性基礎N社Kさん
2005.12.19700. 液体ヘリウム温度における銅の抵抗率金属物性名大山口さん

  • 1000. 白色LEDについて


    Date: 2007/09/05 9:34
    Q: 佐藤先生、突然のメール失礼いたします。
    先生のホームページを拝見させていただきました。どうか、質問よろしくお願いいたします。

    現在、N**大学3年生のH**と申します。
    Web上にアップする際は、匿名でお願いいたします。
    白色LEDについて勉強してます。
    現在は、青色LEDに黄色蛍光体をかぶせる形で、白色光を得ているのが主流と分かりました。
    さらに勉強を進めましたら、以下の2点の問題により、青色LEDではなく紫外光LEDを元として、
    白色LEDを作成したいように(研究者の方々は)思ってるようなのです。

    @青色発光のパワーを強めることは難しい。
    A460nm(青色)で、効率的に励起する適当な蛍光体はなかなかない。

    なぜ、青色では、@、Aのような状態になるのでしょうか?
    -----------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/07 10:36
    A: H君、佐藤勝昭です。
     @青色のパワーは十分あると思います。ただ、青色を使って、黄色を励起するので、 青と黄色のパワー分配のバランスがむずかしいということがあるのではないでしょうか 。紫外線でRGB蛍光体を別々に励起すればパワーの分配がやりやすいと思います。
     A蛍光体としてはいろいろのものがありますが、主として希土類系が使われますが、 ちょうど470nm付近に励起帯をもつものは、少ないということです。紫外励起なら色ん な蛍光体が使えます。
     B紫外でRGB三色を励起する方が演色性がよいというのが開発の主目的です。
    --------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/09 19:28
    AA: 佐藤先生、お早いお返事ありがとうございました!!
    現在、自分なりに勉強はしているのですが、まだまだ知識量が足りない状態です。
    したがって、きちんとした質問を行うことができない状態のように思いました。
    また、質問が出てきましたら、メールさせていただいてもよろしいでしょうか?是非とも、 よろしくお願いいたします!
    --------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/10 10:08
    Q2: Hです。

    自分なりに勉強しまして、また分からないところが出てきました。現在、うちの大学 の授業で、半導体の授業を履修しているのですが、この授業をしていただいてる教授 にも質問に行ったのですが、よく分からない、という回答でした。

    質問@ 現在、白色LEDと緑色蛍光体に関する英語論文を読んでいます。
    SrAl2O4:Eu2+ (2価のEuをドープしたアルミン酸ストロンチウム)という緑色蛍光体を 用いて、InGaN UV-LED の上に乗せ、 紫外励起の緑色LEDを作製するという論文です。
    ここで疑問なのは、なぜ、2価の Euなのに、緑色(下図516nm前後)なのか?ということです。
    2価のEuの最低励起状態と基底状態のエネルギー差は、430nm前後と思います。うち の先生にも伺ったのですが、分からない、という回答でした。
    以下の図の、516nmがEu2+、614nmがEu3+の影響と書いてありました。
    Fig.5

    質問A
    SrAl2O4:Eu2+ 粉末の励起-発光スペクトル図が以下です。
    Fig.3 この緑色蛍光体粉末を、エポキシ樹脂で、熱硬化させて緑色LEDを作製していま す。そして、その緑色LEDの発光スペクトルが質問@にもあります以下の図です。
    Fig.5 疑問点は、なぜ粉末状のときは、614nmの赤色が発光せず、緑色LEDにしたら発光 するのでしょうか?
    エポキシ樹脂で120℃で熱硬化(これも疑問です。InGaN UV-LEDを120℃の高温にさら して壊れないのか?、と不思議です。)
    したことが原因なのでしょうか?と言いますのは、粉末作製の際に、還元環境下 (Eu3+より不安定なEu2+ を多く残すために)で作製されています。それを高温状態 にするということは、酸化され、Eu3+が増えたから、ということなのでしょうか?と 考えているのですが、正しいのでしょうか?

    質問B また、この論文では、完成した緑色LEDの発光スペクトル図(質問@の Fig.5) より、結論として、
    「 All the characteristics indicate that SrAl2O4:Eu2+ is a good candidate phosphor that can be applied in white LEDs. 」
    と書かれてます。しかし、この図から、何がどう良い候補の蛍光体(good candidate phosphor)なのか分からないのです。自分なりに考えるには、InGaN UV-LED は市販されている と思いますし、よって比較的強力な紫外光を出すのではないか?と思います。よって、上図 を見ますと、その強いとされるInGaN UV-LEDの発光強度と同じくらいの緑色発光 を出しているように思えます。516nm前後と397nm前後を積分したら、圧倒的に516nm 前後の積分量が上まっているように思えます。したがって、この緑色LEDの発 光効率は緑色LEDとして使用するには、十分に期待が持てる、ということなのかな ?と考えています。この考えで正しいのでしょうか?
    (添付ファイル:Z.C.Wu et al., Materials Letters 60 (2006) 3499-3501)
    -----------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/11 1:43
    A2: H君、佐藤勝昭です。
     論文を読みました。
     この論文は、電子系の学部3年生にはちょっと難しいかもしれませんね。
     @ 2価のEuの励起状態が430nm(青)というのは、出典はなんでしょうか? f-f遷移を考えておられるのでしょうか?f-d遷移(正確には4f65d1→4f7遷移)を 考えた場合には、配位子が何であるかによって、赤、緑、青のいろんな遷移を示 します。4f電子状態は原子核に強く束縛され結合の影響を受けないのですが、5d 電子状態は配位子のp電子状態と結合して結晶場分裂を受けているため、f-f遷移 の第1励起状態よりかなり低エネルギーに励起状態を作ります。EuSではEu2+のf -d遷移は赤の発光を示しますし、SrS:Eu2+では緑の発光を示します。私は、以 前、SrGa2S4:Eu2+単結晶を作ったことがありますが、f-d遷移による美しい緑色 発光を示しました。SrAl2O4でもSrのサイトをEuが置換すると励起状態は緑色に 来ると思います。
     A Fig.3の粉末のPLスペクトルは、ジョバン・イボンの蛍光分光装置で測定し たものです。(b)は励起波長が365nm、(c)は励起波長が397nmの単色光源で励起し たときのPLスペクトルです。一方、Fig.5はUV-InGaN LEDを励起光源としたとき のスペクトルです。LEDのスペクトルは決して単色光源ではありません。色々の 波長が含まれています。Eu3+の4f6状態の吸収帯(7F0→5D3遷移)は408nm付近にあ り、LEDの397nmのピークの裾にかかっているので、5D3状態が励起され、5D0状態 に緩和し、5D0→7F2の発光(614nm)を起こすのだろうと思います。熱硬化樹脂によ る影響ではないでしょう。
     B これまでの黄色と青を合成した白色LEDでは緑の成分が少ないため、この白 色光源で照らすと緑がくすんで見えるという演色性の悪さが問題でしたから、こ の緑色蛍光体を黄色蛍光体とともに利用すれば演色性が改善されるので、good candidate phosphor that can be applied in white LED's (白色LEDに応用する ことができるよい候補)と書いたのでしょう。
    ----------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/12 12:13
    AA: Hです。
    先生ありがとうございました。
    自分は、この論文翻訳するのに、1週間くらいかかったのですが、先生は、こんなに すぐに理解してしまわれるのですね・・・
    本当に尊敬します。
    貴重なお時間を割いていただきまして、本当にありがとうございました。
    ------------------------------------------------------------------------
  • 1001. ZnO透明導電膜について


    Date: 2007/09/06 13:43
    Q: 佐藤先生

    以前もメールさせていただいたK*大学大学院博士前期課程2年のS**と申します。
    再び質問させていただきたいと思いメール差し上げています。
    HPにアップする場合は大学名・氏名は匿名で掲載していただければ幸いです。

    今も酸化亜鉛の成膜を行い、透明導電膜の研究をやっているのですが 論文などを調べても詳しい内容が分からないことがありましたので質問させていただきました。
    酸化亜鉛(ZnO)にアルミニウム(Al)やガリウム(Ga)をドープして低抵抗な透明導電膜を作製する研究は 非常によく行われているのですが、なぜAlやGaなどのV族の元素をドープすれば抵抗が低くなるのか いまいち納得できる解説が見つかりません。
    専門外かもしれませんが、よろしければ佐藤先生のアドバイスをいただきたいと考えています。
    よろしくお願いいたします。
    --------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/06 21:57
    A: S君、佐藤勝昭です。
     坂井君は、半導体の不純物ドーピングは勉強したことがありますよね。
    ZnOの亜鉛の格子位置をAlが置換したとしますと、Znは2属、Alは3属なので Alの原子核はまわりのZnに比べて+1価だけ電荷が大きいので、このまわりに 電子が引きつけられて、中性ドナーとなります。室温ではドナーに 捕まっていた電子が伝導帯に供給されて、低抵抗になるのです。
    -------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/07 11:05
    Q2: 佐藤先生

    丁寧な回答ありがとうございました。
    続けて質問なのですが、電子が伝導帯に供給されると低抵抗にはなると思いますが、 キャリア密度が高くなりすぎると薄膜が着色してしまうと思うのですが、そのよ うな問題は大丈夫なのでしょうか。
    一般的にキャリア密度がn=1021 cm-3 を超えると色がついてしまい、あまりに キャリア密度が上昇すると透明導電膜としては使用できないと思うのですが。
    透明で低抵抗を実現するには、やはり移動度を高くするという発想が大切になるのですか。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/07 15:22
    A2: S君、佐藤勝昭(応用物理学会@札幌)です。
     キャリアをドープすることによる着色は、自由キャリア吸収によるもので、キャリア 密度が高いほど赤外に向かってλ^2で増大するような吸収を作ります。導電率σはキャ リア密度nと移動度μを使って
       σ=neμ
    と表されるので、自由キャリア吸収を増やさずに導電率を高める(=低抵抗化する)に は移動度μを大きくする必要があるのです。そのためには、ZnOの結晶性を高くする必 要があります。
    ------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/07 16:01
    Q3: 佐藤先生
    Sです。
    お忙しい中、返信ありがとうございます。
    ZnOを透明導電膜として使用するには、1021 cm-3オーダ程度のキャリア密度と 低抵抗率が必須条件であるので、そのためにはσ=enμから移動度μを高くしないといけないこ とは分かりました。
    ただ、移動度μというのは結晶化の度合いに関係するのでしょうか。
    我々のコンセプトとして低温成膜(100度以下)で透明導電膜を実現したいのですが、 低温成膜だと結晶化があまり進まないので移動度の向上は難しくなってくるのでしょうか。
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/07 20:29
    A3: S君、佐藤勝昭です。
     一般論として100℃という低温では、基板上を原子が拡散するのに十分なエネルギー が得られないのでグレインサイズが小さく、欠陥の多い膜になると思います。しかし、 あなたの指導教員が、その温度でやれというのでしたら、きっと成膜技術に自信がおあ りなのでしょうから、私がとやかく言えるものではありません。指導教員と十分に話し 合ってください。
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/10 10:10
    AA: 佐藤先生
    Sです
    返信が遅れて申し訳ありません。
    我々の考えてしては100度以下で結晶化させようという考え方は少ないです。
    しかし、完全に結晶化させずとも透明で低抵抗な膜が得られれば、透明導電膜として の機能は果たせるのではないかと考えているところです。しかし結晶化と移動度μが 大きく関係してくるとなれば他の方法も考えなければいけないと考えています。
    いろいろ参考になりました。ありがとうございました。
    --------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1002. 酸化チタンの伝導帯位置の決め方


    Date: 2007/09/12 12:43
    Q: 佐藤先生はじめまして。
    物性なんでもQ&Aいつも研究の参考のため参考にさせていただいております。
    T*大学4年のS**と申します。
    webにアップロードされる際は匿名でお願いします。
     私は卒業研究で半導体光触媒の可視光増感に取り組んでいるのですが, 恥ずかしながら研究で用いている酸化チタン,酸化タングステンの正確なコンダクションバンドの値の算出法がわからず、 光励起時の電子移動を明確に説明できません。
     自分の大学に仕事関数測定装置はあるのですが,電子親和力を測定することが出来ず、正確な値にちかづけることが出来ませんでした。(イオン化エネルギーは測定できるらしいのですが・・・)
     つきましては、コンダクションバンドの正確な値の仕事関数、及びイオン化エネルギーから求める算出法、もしくは関連するし両党ございましたらお教え願えないでしょうか。
     つたない文章で失礼いたしました。よろしくお願いいたします。
    ------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/13 0:10
    A: S君、佐藤勝昭です。
     卒業研究に関して出てきた疑問は、本来、指導教員に質問すべきものですし、 指導教員もテーマとして与えた限り、学生にきちんと説明する責務があります。
     金属の仕事関数の測定法の最新の解説は、応用物理学会誌の2007年4月号に 載っています。
    吉武道子:デバイス電極材料と仕事関数;応用物理、第76巻、第4号、p.0399- 0404 (2007)
     半導体の仕事関数は、バンドギャップ中にあるフェルミ準位と真空準位とのエ ネルギー差が仕事関数となるので、仕事関数だけからは伝導帯の位置が決められ ないのです。光電子分光または逆光電子分光などでフェルミの位置を正確に決める必要があります。
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  • 1003. シリコン研磨発生時の物質の処理


    Date: 2007/09/11 17:49
    Q: こんにちは。
    はじめまして、私はE社Oと申します。
    去年の11月ころからシリコン材料(OG)の販売開始しました、 今回は回収先の業者からシリコンと酸化アルミの粉(シリコン研磨時発生後の物です。)
    上記の品物の再生利用可能性はありますか?との質問でございます。
    つきましては、佐藤研究室様に、シリコン研磨時発生後の物でご教授を頂戴いたしたく、お願い申し上げます。
    佐藤研究室様のご協力のほどを切にお願い申し上げます。
    敬具
    --------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/16 10:09
    A: O様、佐藤勝昭です。  私は、農工大を定年になり(現在は特任教授です)、研究室を持って いません。従って、直接お手伝いはできませんが、参考になる情報をお 教えしましょう。
     大阪大学大学院工学研究科環境エネルギー工学専攻の西嶋茂宏研究室 では超伝導磁石から出る強い磁界を用いて、シリコンと研磨剤、さらに は、切断の際に混入した鉄などを分離する研究を行っておられます。 ご相談されるとよいでしょう。
     メールアドレスは、nishijima@see.eng.osaka-u.ac.jpです。 ホームページは、http://www.nucl.eng.osaka-u.ac.jp/04/index.html です。
    --------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/18 14:45
    AA: 独立行政法人 科学技術振興機構
    佐藤勝昭(工博)様
    拝啓 仲秋の候 ますますご健勝のこととお喜び申し上げます
     このたびは誠に勝手きわまるお願いを申しあげましたにもかかわらず、お聞き届け くださいまして、心から感謝いたしております。
     おかげさまで、貴重なご意見を多数頂戴することができました。今 後は、これらのご意見を参考に、よりきめ細かで、お客様のご期待に そえる商品開発を始め、営業・サービス体制を確立してまいりたいと 存じます。
     本来、貴社へお伺いしてお礼申し上げるべきところ、略儀にて誠に 失礼ではございますが、書面にて御礼申し上げます。
     どうぞこれからも、忌憚のないご指導ご鞭撻を賜りますようお願い 申し上げます。
    敬具
    ----------------------------------------------------------------------------------------
  • 1004. Al-Cu合金鋳造の際の成分の偏り


    Date: 2007/9/18 8:44
    Q: 佐藤先生
    はじめまして、鰍r***のS*と申します。(匿名希望)
    弊社は鋳造業を営んでおります。
    先日、疑問があったので材料学の本やWEBで調べてる最中に 先生のHPを拝見させて頂きました。
    もしよろしければ回答を御願い致します。

    合金鋳物を鋳造する時に、成分が偏る理由が知りたいのです。
    例えば、Al-CuでCuが10%の時に製品を鋳造すると、 鋳物のある部分では5%で違う部分では15%になったりする事が多々あります。
    ちなみに、母材はメーカーの保証付きのAl-Cu90-10のインゴット合金です。
    テストピースは問題なく90-10です。
    Al-Mg系でマグネが飛ぶ時とは異なるようです。
    御教え願えれば幸いです。よろしく御願い致します。
    ----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/19 1:37
    A: S様、佐藤勝昭です。

    クリックすると拡大します
     私は、金属工学の専門家ではありませんので、正しくお答えできる かどうかわかりませんが、一応私の知識の範囲でお答えします。
    添付図はAl-Cuの合金状態図(いわゆる相図)です。
    (http://tptc.iit.edu/Center/research/PhaseDiagram/Content/result/Al-Ni-Cu%20system/Al-Cu.gif による)
    加工用Al-Cu合金の場合、Cu組成が少ないので、合金状態図のα相 の状態を保つことが出来ますが、鋳造用Al-Cu合金は、Cu含有量が 多いので、出発融液の温度によってはα相を保てず、共晶組成の 合金が固化することになるのではないかと存じます。
    例えば、90-10合金を700℃で融解し徐冷したとしますと、液相線に 達したところで、α相のAl(Cuをわずかに含む)を析出しながら、液 相線に沿って降下し共晶点に達します。共晶点から急冷すると Cu18%のAl-Cuが得られます。もし、共晶点から徐冷すると、α相と θ相(Cu33%の金属間化合物)が析出します。

    合金状態図とにらめっこしながらよく考えてみてください。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/19 9:21
    AA: 佐藤先生
    御多忙の中、早速の御返事、ありがとうございました。
    おっしゃる通り、状態図を見て、考えてみます。
    ありがとうございました。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
  • 1005. 37℃の水に23℃の水入り小瓶を入れたときの温度


    Date: 2007/09/18 17:00
    Q: 東京農工大学名誉教授 佐藤様
    はじめまして。私はS***(株)のK*と申します。(社名、名前は匿名でお願いします。)
    私は物理・化学・数学等全てにおいて無知ですが、縁あって分析関係の仕事をしています。
    仕事内容とは関係ないのですが、上司から、水槽中に物体を入れるとどれくらい温度が下がるのかを 算出しなさいと言われました。水槽の体積や物の比表面積、熱伝導率など関係するとは思うのですが、 相談することも出来ず、ひたすらインターネットで算出方法・例など探しましたがやはり基礎知識も乏しく、 さっぱりわかりません。
    例えば37℃の水が2L水槽に入っていて、23℃の水を30mL入れたガラス瓶を1つ入れると何℃下がるのでしょうか? 低レベルな質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。
    ------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/18 18:03
    A: 水の比熱をC(=4.2J/K・g)としておきましょう。2[L]の水の熱容量は、比重を1として2000C[J]です。37℃の水が、 水の入った瓶を入れたことでt[℃]になったとすると、ガラス瓶に移動した熱量は、ΔQ1=2000C(37-t)です。
    一方、ガラス瓶30[mL]の水の熱容量は、瓶のガラスの熱容量を無視すれば、30C[J/K]ですから、 23℃の水がt℃になったとすると増加した熱量はΔQ2=30C(t-23)です。
    ΔQ1=ΔQ2なので、2000C(37-t)=30C(t-23) よりt=36.79
    すなわち、23℃の水30mLを入れたことで、全体の温度は36.79℃になります。
    従って、低下した温度はΔT=37-36.79=0.21℃です。
    (瓶の熱容量が大きいとこの計算は成り立ちません。また、厳密には比熱Cは温度の関数なので、 水槽と小瓶の水の比熱Cは異なりますが、およその見積もりではこの違いは無視できます。)
    ------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/09/19 9:24
    AA: 東京農工大学名誉教授 佐藤様
    ありがとうございます。難しく考えすぎたのかもしれませんね。
    回答の例を参考に再度計算したいと思います。
    ありがとうございました。
    ------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1006. 鉄-アルミの金属間化合物の物性値


    Date: 2007/09/27 22:04
    Q: 佐藤先生
     はじめまして。T社研究所のT*と申します。
    金属の表面処理の開発を行っているものです。

    お願いは
    ・ 鉄-アルミの金属間化合物(FeAl3、Fe2Al5、FeAl2、FeAl、Fe3Al)の熱膨張係数
      破壊靭性値、硬さなどの物性値が知りたいのですが、そうした値が載っている
      ハンドブックないし文献をご存じないでしょうか?

    です。よろしくお願いいたします。
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/05 14:34
    A: T様、佐藤勝昭です。
     海外出張のため、お返事が遅くなりました。鉄−アルミニウム合金の 物性については1957年のフォード自動車による研究があります。

    Ion-Aluminum Alloy Systems, Part 1, Fundamental Studies and Alloy Development
    Corporate Author : FORD MOTOR CO DEARBORN MI
    Personal Author(s) : KAYSER, F.X.
    Report Date : MAY 1957
    Descriptors : *ALUMINUM ALLOYS, *IRON ALLOYS, MAGNETIC PROPERTIES, MECHANICAL PROPERTIES, METALLURGY, TRANSFORMATIONS.

    Ion-Aluminum Alloy Systems, Part 2, Some Investigations in Air-melting and Application of Iron-Aluminum Alloys
    Corporate Author : FORD MOTOR CO DEARBORN MICH
    Personal Author(s) : CLARK,JOSEPH J. ; ZAGER,WILLIAM J.
    Report Date : MAY 1957
    Descriptors : *ALUMINUM ALLOYS, *IRON ALLOYS, MACHINING, MECHANICAL PROPERTIES, MELTING

    Ion-Aluminum Alloy Systems, Part 3. Welding of Iron-Aluminum Alloys
    Corporate Author : FORD MOTOR CO DEARBORN MI
    Personal Author(s) : BURTHWICK, R. ; GOODMAN, S.
    Report Date : MAY 1957
    Descriptors : *ALUMINUM ALLOYS, *IRON ALLOYS, MECHANICAL PROPERTIES, METALLURGY, TESTS, WELDING.

    T社なら入手可能ではないでしょうか。

    また、West Virginia大学の学位論文に下記のものがあります。
    Title: Magnetostriction and Thermal Expansion from 77 K to Room Temperature of Ordered Iron Aluminum Alloys Containing 25 Atomic % Aluminum.
    Authors: Cook, Jason Michael
    Affiliation: WEST VIRGINIA UNIVERSITY.
    Publication: Thesis (PH.D.)--WEST VIRGINIA UNIVERSITY, 1979.Source:
    Dissertation Abstracts International, Volume: 40-12, Section: B, page:5727.
    Publication Date: 00/1979
    Category: Physics: Condensed Matter
    Origin: UMI
    Bibliographic Code: 1979PhDT.......189C

    これは、大学に問い合わせるしかないですね。

    添付のpdfは
    Thermal Expansion of Aluminum and Some Aluminum Alloys Peter Hidnert and H. S. Krider
    です。参考になれば幸いです。
    ---------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/08 15:17
    AA: 佐藤先生
     Fe-Alに関する文献ありがとうございます。
    この文献たよりにいくつかあたってみます。
    Fe-Al金属間化合物は、最近AlとFeの異種材接合などで 接合部の靭性を低下させるものとして嫌われ、その対策 などが進められていますが、そもそもなぜFe-Alはだめなのか またいろいろあるなかで、どの化合物が問題なのかなど 知っておく必要があり、メールしたしだいです。
    また、お願いする機会もあろうかと思いますが 今後ともよろしくお願いいたします。

    お忙しいなかご返事いただきありがとうございました。
    ---------------------------------------------------------------------------
  • 1007. 磁性ガーネットの磁気光学スペクトルの光入射方向依存性


    Date: 2007/10/02 11:36
    Q: 佐藤勝昭様
    T社Sです。
    製品製造現場からの質問なので、匿名で済みませんが、お願いします。
    希土BiFeガーネット光アイソレータ製品で、印加磁界方向変化によって、 (一定光線軸に対する磁力線の傾き角度変化によって)アイソレーション 最大となる波長のシフトが起きているように思えます。 実際は・・・

    光線軸に沿って棒磁石のNS方向が有り、棒磁石の側面で、NS極の中央に 置いた回転子よりも、NあるいはS極に寄せて置いた回転子では、最大アイ ソレーション波長が短いほうに10nm(1540⇒1530nm)シフトしていま す。

    この原因は物性的に何によるものと考えられ、対策は何でしょうか?
    どうぞよろしくお願いします!
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    Date: 2007/10/02 13:08
    A: S様、佐藤勝昭です。
     磁化方向が光軸から傾いた場合、純粋の磁気旋光性に、磁気円二色性が混じってくることがあります。 また、磁気複屈折の効果も無視できなくなります。従って、スペクトルは、光軸//磁化の場合とは異なるでしょう。定 量的に扱えると思いますが、今、手元に論文がありません。
    -------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/02 18:47
    A': S様、佐藤勝昭です。
     さきほどの説明は正確さを欠いていました。改めて説明します。
    もとの誘電率テンソルの成分が、εxx、εxyおよびεzzで表されるとする。
       εxx  εxy   0
    ε=- εxy  εxx   0
        0    0   εzz
      もし光の進行方向が磁化の向き(z軸)からθだけx方向に傾いていたとすると、
    そのような系の誘電率テンソルは、c=cosθ、s=sinθとして、
       c2εxx+s2εzz  cεxy     -cs(εxx−εzz)
    ε'=-cεxy      εxx      sεxy
       -cs(εxx−εzz) -sεx      s2εxx+c2εzz
    に対してマクスウェルの方程式(Nは複素屈折率)
    N2E−ε'E=0
    を解くとき、 複屈折がない、すなわち、εxx=εzzならば、任意のθに対し、
    (N2-εxx)2 + εxy2=0
    となって、N2=εxx±iεxyという普通の解しかありません。
    しかし、εxx≠εzzならば、
    Nは複雑な式となります。
    N2-εxx=Aとし、Δε=εzz−εxxとすると
    A3+(Δε−c2εxy)A2−(c2(1-s2εxy)Δε+s2εxy)εxyA+s2εxy2Δε(c2+1)(c2Δε- 1)=0
    を解くことになります。解析的に解けませんが、εxyとΔεがθに応じて混じってくるため、 解は、N2=εxx±iεxyから大きくずれます。もはや円偏光は固有関数でなくなります。
    もともと、ファラデー回転角はεxy'とε"xyの1次結合で表されますが、その係数が角度依存性を持つこととなり ピーク位置が角度によってシフトするものと思われます。
    ----------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/04 6:05
    Q2: 佐藤 勝昭様
    早速、丁寧なご説明を有難うございました。
    基礎知識が不足なので、佐藤様の著書を勉強します。 ところで・・・
    単純な質問ですが、結晶内に複屈折がなければ、光線と磁力線の角度 に依存したファラデー回転角変化は生じないとして良いでしょうか?
    --------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/04 23:31
    A2: S様、佐藤勝昭です。
     結晶内に複屈折がなければ、光線と磁力線の角度に依存した ファラデー回転角変化は生じないと考えてよいのですが、複屈折として、 結晶の異方性によるもののほか、磁気複屈折を含んでおりますので、 どうしても避けられないのではないでしょうか。
    --------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/06 9:40
    AA: 佐藤 勝昭様
    光線軸と磁力線が傾いている限り逃げられないのですね、ファラデー回転子の ガーネットも最近は片側においた基板に金属で接着固定され、表面実装による 接着歪からの光弾性複屈折も手伝っているかもしれません。
    磁力線を光線軸にできるだけ揃えるのを解答とします。
    有益なご助言有難うございました。    S
    --------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1008. p型ゲルマニウムの仕事関数


    Date: 2007/10/04 18:21
    Q: はじめまして。F*大学のK*と申します。
    なお、大学名、氏名等は公開時には匿名(イニシャル)でお願いします。
    n型のSi基板に プラズマCVD法でGeを堆積させて、ゼーベック効果測定をしたら P型層でした。なぜP型層になるのか教えてください。出来れば、バンド図を書いて 説明をお願いします。(canvasでもパワーポイントでも何でもいいので図を書いて下さい) そして、P型の単結晶Geの仕事関数と電子親和力を教えてください。また、n型のSiの 仕事関数と電子親和力を教えてください。
    Si/GeのPN接合をしたら、デバイスとして何に応用されますか?
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/05 0:52
    A: F大学 K君、佐藤勝昭です。
     ご質問は卒業研究の課題ならば、まずは指導教員におたずね下さい。
    また、学生実験のレポートのためのご質問ならお答えするわけにいきません。
    ヒントを差し上げましょう。
    =====================================
     半導体の電子親和力と仕事関数について、参考になるサイトをご紹介して おきます。(コロラド大学の講義テキスト)
    http://ece.colorado.edu/~bart/book/book/chapter3/ch3_2.htm
    添付の表は、上述のサイトに出ている金属と半導体のショットキー接合の 障壁高さφBです。n型の場合、φB=φM-χですから、
    nGeについては、Agとの接合から、0.54=4.3-χより電子親和力χが求まります。
    一方、pGeについては、φB=Eg/q+χ−φMです。Eg/q=0.66eV、Agとの接合から
     0.5=0.66+χ-4.3からχが求まります。
    半導体の仕事関数は、電子親和力にフェルミ準位と伝導帯のエネルギー差を 足したものです。
    ======================================
    Geがp型になる理由はプラズマCVDの過程でアクセプターになる不純物がドープ されたと考えられます。それ以上のことはわかりません。バンド図で説明せよ というのは筋違いの質問です。pn接合が何に役立つかは、半導体の教科書で 勉強してください。
    ---------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/05 20:24
    AA: F大学のKと申します。
    分かりました。ありがとうございました。
    ---------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1009. 磁石にかかる力


    Date: 2007/10/08 13:09
    Q: 佐藤勝昭先生

    N**大学情報工学科4年のH*と申します.
    (HPアップの際は学校名,氏名とも匿名でお願いします.)

    佐藤先生のHP拝見させて頂きました.
    気になることがあるので質問させてください.

    磁場H中に置かれた磁荷q[Wb]に働く力は,F=qHと理解しているのですが,
    現実では磁荷というものは存在しないのですよね.

    では現実に,ある磁場中に置かれた磁石にどの程度の力が働いているかという 計算はどのようにしたらよろしいんでしょうか?

    勉強不足で申し訳ありませんが,ご教授願います.
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    Date: 2007/10/08 15:15
    A: H君、佐藤勝昭です。
     磁石にはN極とS極があります。これがペアで現れるので、 磁石と外部磁界とのなす角をθとすると、+qの磁極に力qHsinθが、 -qの磁極に力-qHsinθがかかるので、極の間の距離Lとすると T=qLHsinθというモーメントが働きます。
     磁石と磁界が平行でないなら、回転力が働きます。
     磁石の磁化方向とが磁界の方向が平行なら磁界に勾配がない限り磁石に 移動力は働きません。
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    Date: 2007/10/08 17:59
    Q2: 佐藤勝昭先生.
    N大学のHです.
    早々のお返事ありがとうございます.
    では,磁場中に置くのを磁石ではなく,鉄球のようなものの場合でも 同じように考えればいいのでしょうか?
    また,先生にお聞きするのは御門違いかもしれませんが,
    先程インターネット上で,「磁力は F=(B2*S)/(2μ) (B:磁束密度,S:面積, μ:透磁率)
    で表すことができる」というのを見つけました.
    この式の意味がわからなかったので, ご存知でしたら教えて頂けませんか?

    お手数かけますが,よろしくお願いします.
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    Date: 2007/10/08 23:10
    A2: H君、佐藤勝昭です。
     「磁力は F=(B2*S)/(2μ0) (B:磁束密度,S:面積,μ0:真空の透磁率)」 ですが、これは、電磁気学でいうマクスウェルの応力です。
     空間に電磁場の形でエネルギーを蓄えられるならば、空間を伸縮して電磁場を 変化させることはエネルギー量の変化を伴うため力が必要になります。これは、 エネルギーの定義が力の空間積分であることから、エネルギーの空間微分が力に なるものと理解できます。結果として磁界は外部からの変形に拮抗する何らかの 力を持つことになります。このような力は面積あたり力になり、マクスウェルの 応力と呼ばれます。マクスウェルの応力は電磁場を変化させようとしなければ発 生せず、実際に外部に影響を及ぼすものではありませんが、変化に対してはこの ような応力が働くはずです。このように、微小な変位を考えたときに発生するは ずの力を求める方法を仮想仕事の原理と呼びます。電磁場がもつ潜在的な力です。
    (この文章は、
    成蹊大学の電磁気学の授業ノートの記述 を参考にしました。)
     従って、強い磁力で鉄球を重力に逆らって浮かせるときの力は、この力であると見て良いでしょう
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  • 1010. 間接遷移・直接遷移は何によって決まるのか


    Date: 2007/10/10 8:54
    Q: 東京農工大学 佐藤勝昭 先生

    突然のメールながら失礼します。
    北海道大学博士課程3年 K*と申します。
    (web公開時は名前のみ匿名でお願いします)

    物性Q&Aをいつも拝見させていただいております。
    この度はかねてからの疑問がどうにも解けないため、 先生のご助言を頂けないかと思い、メール致しました。
    お忙しいところ大変恐縮ですが、どうぞ宜しくお願いします。

    質問は、
    「間接遷移になるか直接遷移になるか、それは何によって決まるのか」
    というものです。

    私が勉強してきた一般的な半導体物性の本では、クローニッヒペニーモデルによって エネルギーギャップの出現、E-k分散関係を求める手続きが説明されています。
    E-k分散関係を得る基礎的な過程は理解しているつもりですが、 実際の半導体において、伝導帯下端がΓ点にくるかどうか、 そしてこれが何によって決まるのか、ここまで結びつけた理解ができません。

    また、これに関して調べていたところ、以下の記述を見つけました。
    (Siが間接遷移であることを説明する一文です)
    http://mole.te.chiba-u.jp/(研究内容 → 半導体物語)

    電気伝導に使うのは、シグマ結合の結合性軌道と反結合性軌道ですから、
    価電子帯と伝導帯の形がかなり違います。そのため、光子を直接つくるのは難しいのです。

    これについても、次のような疑問を持ちました。
    Siはsp3混成軌道を形成し、それぞれの原子の結合は、シグマ結合によるものかと思います。
    しかし、GaAsといった直接遷移の半導体も、Si同様にsp3混成軌道を形成し、 原子同士は結局Siと同じような結合をしているのではないかと思います。
    これを基に考えると、GaAsも間接遷移になってしまうのでは、と思いました。

    以上、質問をまとめますと、伝導帯下端がΓ点に来るかどうかは、 定性的にどのように決定されるのか。ということになります。

    2つの質問を含むようになってしまい申し訳ありませんが、 長い間すっきりとした理解が出来ずにいる問題です。
    どうか先生のご助言を頂けたらと思います。
    宜しくお願いします。
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    Date: 2007/10/11 0:47
    A: K君、佐藤勝昭です。
     GaPとGaAsは同じ閃亜鉛鉱構造をもつIII-V族半導体です。
    GaPはEg=2.261eVの間接遷移型、GaAsはEg=1.424eVの直接遷移型です。
    両者をx:1-xの割合で混ぜ合わせた固溶体GaAs1-xPxのEgは添付図(b) のように組成によって変化します。x<0.45では直接遷移型、x>0.45 では間接遷移型の半導体になります。
    (図は、佐藤勝昭編著:応用物性(オーム社)第3章よりコピー)
     図(a)を見ればわかるように、Γ谷とX谷の相対的な位置関係で、 直接→間接の変化があるのです。どちらが低くなるかは、単純には 説明できません。バンド計算をして初めてわかるものです。
     AsとPのイオン半径の違いや電子親和力の違いなどが原因と考えら れますがいろいろの原因が重なっているため特定できないと思います。
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    Date: 2007/10/11 8:37
    AA: 東京農工大学
    佐藤勝昭 先生

    おはようございます。
    先日Q&Aに質問をさせて頂いた北海道大学のKです。
    佐藤先生、早急な回答ありがとうございます。

    添付図を使った非常に分かりやすい回答を有難うございます。
    GaAsではΓ谷が最下部ですが、リン組成を高くするに従い、X谷が最下点になることが見て取れます。
    この連続的変化からも予想されるように、やはり単純な説明という訳にはいかないんですね。
    何らかの定性的な理解を得たいと、ここに固執しすぎました。

    この度は大変お忙しいところ回答を頂き、有難うございました。
    今後も物性Q&Aを拝見させていただき、勉強していきたいと思います。
    有難うございました。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
  • 1011. クロムモリブデン合金鋼SCM440の焼き戻し性能曲線


    Date: 2007/10/10 19:40
    Q: 佐藤 勝昭 様

    初めまして。
    私、N**社で開発業務に携わっておりますS***と申します。
    佐藤先生のHPを拝見し、不躾ながら質問させて頂きたく、メール致します。

    下名、業務におきまして、ある部品を応用設計しようと思い、弊社にある過去図面を閲覧しておりますと、 SCM440を高い硬さで使用している部品があり、このSCM440は実用的にどこまで硬く出来るのか?と ふと疑問が起きました。

    ここで質問の本題ですが、SCM440の低温テンパまで網羅した焼き戻し性能曲線をお持ちではないでしょうか?

    とはいえ、下名の検討条件はHRc 50(MAX)であり、ピーク域では、と思っております。
    材料選定に何らかの事情が作用したものと推測しております。

    ご多忙のところ、誠に恐れ入りますが、ご教授頂けますと幸いです。
    宜しくお願い申し上げます。
    ※web上、掲載時には匿名にして頂けますようお願い致します。
    ----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/10 23:54
    A: S様、佐藤勝昭です。 申し訳ありません。何度か書いておりますように私は金属工学の専門家ではあり ません。従って、焼き戻し性能曲線も有しておりません。
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    Date: 2007/10/11 8:01 AA: 佐藤 勝昭 様

    Sです。回答有難うございました。
    私の確認不足でご迷惑をお掛けしました。
    今後のご活躍をお祈りいたします。
    ----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/11 11:06
    A2: S様、佐藤勝昭です。
     お役に立てず申し訳ありません。
    あれから、金属データブックを調べたのですが、クロモリ鋼SCM440はブリネル硬度で285-341となっております。
    ロックウェル硬度HRBに換算すると、105.5-109となります。
     焼き戻し性能曲線については、現在、独立行政法人物質材料機構に問い合わせ中です。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/11 11:27
    AA2: 佐藤 勝昭 様
    お世話になります、Sです。

    下名の不躾な質問にてご迷惑をお掛けしましたのに、 とても、ご丁寧な回答を頂きまして、誠に御礼申し上げます。
    こうして、先生にお手数をお掛け頂いたことは、HPで先生がお書きになっているように、 まずは自分自身で調べなければならないことですから、今回の件、大変恥ずかしく申し訳なく思っております。

    重ねてになりますが、回答を頂きまして誠に有難うございました。
    先生のご活躍をお祈りいたします。
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/12 20:58
    A3: S様、佐藤勝昭です。
     物質材料機構のT*様から返事が来ました。以下に転送します。
    ------------------------------------------------------
    >>>> Date: 2007年10月12日 14:36:41:JST
    >>>> 手元にある資料のみでお答えします。
    >>>>
    >>>> SCM440の最高硬さは焼入れままの硬さです。
    >>>> つまりHv=600, Rc=55程度ということになります。
    >>>> 焼き戻し温度の上昇にともなって、炭化物の析出が起こる200C
    >>>> あたりから、硬さはほぼ単調に低下します。
    >>>> 添付は私どもで測定したHvと焼き戻し温度の関係です。
    >>>> 鉄鋼便覧や特殊鋼便覧にはより詳細な結果が示されているはずです。
    >>>>
    >>>> 実用的にどこまで硬く出来るのか?というご質問ですが、これは実用
    >>>> の用途によって異なります。
    >>>> 例えば部品の衝撃靭性が問題になる場合は、400Cを超えた焼き
    >>>> 戻しが必要です。
    >>>> これは400C以下では衝撃靭性(シャルピー吸収エネルギー)が
    >>>> 10J程度と極めて低いためです。
    >>>> 衝撃吸収エネルギーはもちろん不純物量(たとえばP)の影響を受
    >>>> けますが、0.02-0.03%では10J程度のはずです。脆いで
    >>>> す。これも便覧をご覧になれば詳しい図面があるはずです。
    >>>>
    >>>> この場合、焼き戻し温度400C(シャルピー吸収エネルギー>10J)
    >>>> を条件とすると、許容限界硬さはHv=500でRc=50程度になるかと思い
    >>>> ます。
    >>>>
    >>>> 以上 >>>>
    >>>> 追伸:
    >>>> どこからの問い合わせかわかりませんが、便覧を見れば得られる情報です。
    >>>> また特殊鋼を扱う会社(日立金属や大同特殊鋼)は、顧客のために、
    >>>> このような情報を整備しています。
    ----------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/15 11:23
    A4: S様、佐藤勝昭です。
     物質材料機構(NIMS)より添付の
    SCM440の焼き戻しに関するパワーポイントファ イルが送られてきましたので添付します。
    -------------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/16 8:21
    AA2: 佐藤 勝昭 様
     この度は誠にお世話になります、Sです。
    昨日メールを頂きましたのに、返信が遅れまして大変申し訳ありませんでした。
    また、物質材料機構様への問い合わせ、並びに回答についてご教示頂き、大変感謝しております。
     物質材料機構様もお書きですが、今回の件は下名が便覧を調査し確認すれば容易く得られるとのことですので、佐藤先生を始め、皆々様にご迷惑をお掛けしたことを猛省し、これからの自身業務に携わっていきたいと考えております。
     本当に有難うございました。先生のご活躍をお祈りいたします。
    ---------------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1012. ギブスの相律


    Date: 2007/10/11 11:35
    Q: gibbsの相律式で、df=h+2-pの2が、金属の場合df=h+1-pとなる理由を教えてください。
    名城大学 西脇一彦
    -----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/11 11:58
    A: 西脇君、佐藤勝昭です。
    ギブスの相律は、一般にどんな物質にも当てはまる式なので、金属でもdf=h+2-p が成立すると思うのですが・・。
     私は、金属の場合に1になるという説があることを知りません。
    ------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/11 12:01
    AA: 返信ありがとうございました。
    いま実験でレポートを書くために調べていました。
    またほかにもわからないことがあったら質問します。
    ありがとうございました。
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/12 0:40
    A2: 西脇君、佐藤勝昭です。
     物性なんでもQ&Aは実験や講義の課題に関する質問には、 原則としてお答えしないことになっています。今後、指導教員に 聞いてください。
    --------------------------------------------------------------------------------------------
  • 1013. コイルを近づけたときの磁性粒子に働く力


    Date: 2007/10/21 7:08
    Q: 佐藤勝昭先生。
    はじめまして。O大学工学部応用理工学科4年 M**と申します。
    (申し訳ありませんが、HPアップ時は学校名、氏名とも匿名でお願いします。)
    先生のHPを拝見し、お聞きしたいことがありメールさせてもらいました。

    質問内容は、
    磁性粒子 (直径d[μm]、磁化M[Wb/m2]) に、鉄心 (透磁率μ、直径D[mm]) に巻数n[回/m]で導線を巻いたコイル (電流I[A]、長さl[mm]) をz[mm]まで近づけたときに、磁性粒子にどの程度の力が働くかというのを知りたいのですが、計算での求め方がわかりません。

    実は、自分が研究していることで磁性粒子を利用しようと思ったのですが、この磁性粒子に働く力がわからないために、先に進みません。
    私の指導教官に聞いてみたのですが、恥ずかしながら何度訪ねても忙しいの一点張りで答えてもらえませんでした。
    本を調べても、似たような問題が見つからず、頭を悩ませています。

    他大学の者の質問で恐縮ですが、ご助言お願いできませんでしょうか?
    長文申し訳ありません。
    -------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/21 11:53
    A: M君、佐藤勝昭です。
     M君は電磁気学を受講されたでしょうか?
    お尋ねの件は電磁気学での基本的な事柄です。
    (質問では、単位を[μm]や[mm]で書いておられますが、ここでは全部[m]を単位とします。)
    なんでもQ&A「1009. 磁石にかかる力」に書きましたように、
     磁気モーメントと磁界が平行でないなら、回転力が働きます。
     磁気モーメントと磁界の方向が平行なら磁界に勾配がない限り磁石に移動力は働きません。
    それでは、磁界に勾配があればどのような力が働くでしょうか?
    磁界H中に置かれた磁気モーメントMは,U=-M・Hのポテンシャルエネルギーを 持っています。
    磁気モーメントmに作用する並進力は,次式で与えられます。
     F=∇U=-∇(m・H )=-(m・∇) H (1)
    従って,均一でない磁界中に置かれた磁気モーメントは力を受けます。
    ここに∇は(∂/∂x,∂/∂y,∂/∂z)というベクトルで表される微分演算子です。
    磁気モーメントが磁界と平行の時、軸方向をzとすると
     F=-m∂H(z)∂z           (2)
    となります。
    磁化がM[Wb/m2]で直径d[m]の球状粒子の磁気モーメントはm=M・V=(4πM/3)(d/2) ^3[Wbm]ですから、式(2)は
     F=-(4πM/3)(d/2)3∂H(z)∂z    (3)
    となります。

    一方、透磁率μの鉄心に巻いたコイルからの磁界を計算するには
     半径aの1周のコイルの円電流Iが流れているとき、コイルの中心から中心軸に 沿ってzの位置に作る磁界H(z)は
     H(z)=Ia2/{2(a2+z2)3/2}    (4)
    で与えられます。ここにa=D/2です。
     巻き数がmあたりn回のコイルの長さがl[m]ですから全巻き数はnlです。
    正しくは各周のコイル位置について積分をしなければならないのですが、 測定位置z[m]がa=D/2[m]に比べて十分長いとしますと近似的に
     H(z)=Inla2/{2(a2+z22)3/2}=InlD2/{8((D/2)2+z2)3/2} (5)
    と書けます。従って、中心軸方向の磁界の勾配は
     ∂H(z)/∂z=-3(InlD2/8)z{z2+(D/2)2}-5/2   (6)
    で与えられます。
    力F(z)は従って、式(3)を用いて
     F(z)=4πM(d/2)3(InlD2/8)z{z2+(D/2)2}-5/2  (7)
    となるはずです。
    (はじめに書きましたように長さの単位はmであることに注意してください。)
    ----------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/22 18:05
    Q2: 佐藤先生。
    O大学のMです。
    つまらない質問に回答していただき、真にありがとうございます。
    そして、お手数おかけして申し訳ありませんでした。

    もうひとつお聞きしたいのですが、

    先程の力の式に透磁率μが入ってきませんでしたが、
    計算上ではコイルに鉄心を挿入しようがしまいが、力の値には関係ないということなのですか?

    経験上、やはり鉄心を入れたほうが、力も大きくなるのではと思いましてお聞きしました。

    よろしくお願いします。
    ------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/22 19:12
    A2: M君、佐藤勝昭です。
     ごめんなさい。確かにコイルのみを考え鉄心のμのことを忘れていました。
    鉄心を考えると磁性体内部の磁束密度はB=μHの磁束密度になります。磁性体の外 部では磁界はHex=B/μ0となります。従って、先日お答えした力の式の磁界の値を μ/μ0r(比透磁率)倍した値になります。
    ------------------------------------------------------------------------------------
  • 1014. ガラスエポキシの硬化則


    Date: 2007/10/25 10:30
    Q: 佐藤先生
    O*大学大学院工学研究科博士前期過程N*と申します。

    いつもこちらのHPを参考にさせていただいております。

    現在僕は研究でFEM解析を行っているのですが、ガラスエポキシ樹脂の物性値がなく て困っております。
    温度依存性を考慮した硬化則を教えていただければと思っております。また、クリー プにおける温度依存性を考慮したノートン則も教えていただきたいです。

    お忙しいところ申し訳ございませんがよろしくお願いいたします。

    最後に名前は匿名でお願いします。
    ----------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/25 14:56
    A: N君、佐藤勝昭です。
     私は、プラスチックの機械的特性の専門家ではありません。
     硬化則(hardening rule)というのは、応力ひずみ曲線をσ=Fεnという べき関数で表したときの指数nのことですね。
    金属の場合は、軟鋼で0.20-0.28, ステンレスで0.45-0.6, Cuが0.35-0.45, Alで0.25-0.35となっています。
     ガラスエポキシというのはガラス繊維製の布(クロス)を重ねたものに、 エポキシ樹脂を含浸させた複合材料で、製造方法により物性値の変動が大きく、 金属のようにどの金属の加工硬化則の指数nはいくらといえないものです。
    従って、具体的な製品についてのデータを製造会社に問い合わせるほかは ないでしょう。
     ハイブリッド材料の非弾性的挙動の解析については、手がかりとして下記の 論文をお読みになってはいかがでしょうか?
    河井 昌道 八戸 敦司 高倉寛: ハイブリッド複合材料GLARE-3の室温と高温に おける非主軸非弾性挙動と積層理論による解析; 日本機械学會論文集. A編 vol.69, No.680 (2003) pp. 711-718
    ------------------------------------------------------------------------------------
  • 1015. 金属と半導体の電気伝導の温度変化の主要因


    Date: 2007/10/24 23:29
    Q:武蔵工業大学の植村惇史といいます。今、電子通信の実験をしているのですが今回の 実験の予習事項で、金属と半導体の電気伝導における温度依存性の主要因を調べると いうのがあるのですがどうしてもわかりません。どうか教えてください! ------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/24 22:51
    A: 植村惇史君、佐藤勝昭です。
     物性なんでもQ&Aは学生実験の課題に直接お答えすることは出来ません。
    固体物理学・半導体工学などの教科書、あるいは、講義ノートを読んで下さい。

    ヒントを上げましょう。
    導電率σはキャリア密度nとキャリアの移動度μと電子の電荷eを使って
      σ=neμ
    で表されます。金属と半導体ではキャリア密度nの温度依存性がどうちがうのか は、半導体工学の授業で学んだ筈です。一方、金属でも半導体でもμの変化は同 じです。μは温度が上がると、格子振動のことを考えるとどうなるか考えてくだ さい。
    -------------------------------------------------------------------------------------
  • 1016. 鉄のバルクと薄膜の磁化の差異について


    Date: 2007/10/25 18:25
    Q: 佐藤 勝昭様

    はじめまして。
    突然のメールながら失礼します。
    京都大学大学院修士課程2年 倉本と申します。

    物性Q&Aをいつも拝見させていただいております。
    このたびは、不躾ながら質問させて頂きたく、メール致しました。

    私は、研究で、直径75mmのSi基板に、真空蒸着装置によって、鉄を5nm、パラジウムを2〜3nm を対層として、数十層の多層膜を作成し、鉄の磁化の増減を振動磁束計で調べるという研究を行っています。

    そこで、つい先日、鉄60nm単層をSi基板に蒸着し、-250Oe〜250Oeの範囲で ヒステリシスループを描いたところ、1.3T弱というバルクの鉄の飽和磁化2.15Tに比べて低い値となってしまいました。
    これは、なぜなのでしょうか?鉄の酸化膜ができ、消磁効果をもたらしているのでしょうか?

    この試料を中性子線を使って磁化を測定しましたところ、1.5T程度ですが、1.2Tに比べて少々増加しました。 このときの試料にかける外磁場は750Oeと先に比べて3倍程度だったのですが、それでもまだバルクの 鉄の飽和磁化には届きません。
    磁壁の大きさが関係していたりするのでしょうか?

    ご多忙のところ、まことに恐れ入りますが、ご教授いただけますと幸いです。
    ----------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/25 19:36
    A: 倉本君、佐藤勝昭です。
     修士論文の研究でしょうか?修論の研究過程で出てきた問題点は、本来、指導教員と相談されるべきです。 私が、君の指導教員だったとしたら、学生が自分をさておいて他大学の教員に教わりに行ったとしたら、私は よい気持ちがしません。しかし、京大工学部ともなると指導教員と接する機会も少なそうなので、京大の古き 先輩として特別にヒントを差し上げましょう。
     薄膜の磁化がバルク値より低いことはよくあります。
    いくつかの原因がありますので、1つずつつぶしていってください。
    (1)結晶化に必要な温度に達していなかったため、膜の一部のみ結晶化し、残りは非晶質であった。
      X線回折(XRD)を測定すると、ブロードな回折線しかみられない場合、この可能性があります。
    (2)逆に基板温度が高くて、Feの一部がSiと反応してFeSi2ができてしまった。
      遷移金属のシリサイドは比較的低温でできやすいです。できていないかXRDでチェックしましょう。
      βFeSi2は非磁性(正しくは常磁性)の半導体です。
    (3)膜の密度が低く、表面積と膜厚から求めた体積から期待されるバルクの質量に達していなかった。
      走査型電子顕微鏡(SEM)などで表面をよく観察してみてください。がさがさのモルホロジーだと
      この可能性があります。
    (4)蒸着機の真空度はいくらですか。かなりの高真空でないと、Fe表面は成膜中に酸化されます。
      酸化膜ができているかどうかは、Auger分析やXPSなどで確認できます。酸化膜は反強磁性なので
      磁化は小さくなるはずです。
    (5)なんらかの理由で保磁力Hcが750[Oe]より大きくなって飽和しない。
      欠陥が多く磁壁のピン留めが起きて、Hcが高くなってしまった。この場合は、局所的なモーメント
      は小さくないはずです。磁区が原因なら磁区の様子をカー効果顕微鏡で観察してみてはいかがでしょう。
    -------------------------------------------------------------------------------------------------------
    Date: 2007/10/26 16:44
    AA: 佐藤様

    早々の返信まことにうれしく、ありがとうございました。
    先生の叱咤の通り、私の担当教官に何度か尋ねましたが、磁性の専門の教官でいらっしゃらないため
    なかなかこのあたりのことは難しいといっておりました。
    このたびからは、心を改めまして研究に取り組みたい所存でございます。
    さて、5nmの鉄で磁化を測定しましたところ、確かに、0.82Tと60nmの磁化1.2Tに比べて さらに低くなりました。その原因として、やはり、おっしゃっていただいたとおり、 (4)の表面の酸化膜の影響が大きいのだろうと考えられます。

    真空度は、1.0×10-5Torrくらいで蒸着を行っておりますので、イオンスパッタリングや エピタキシャル蒸着に比べ低いのは確かにあると思われました。

    (3)でおっしゃっていただいたバルクの質量に達していないのは確認しました。
    といいますのも、振動型磁束計で測定する際に面積は、ノギスで測定し、 Fe膜厚はX線反射率計でθー2θスキャンして測定した結果をフィッティングさせたもの を用いています。
    そこで、密度×体積をしたところバルクの質量には追いついていませんでした。ご指摘のとおりです。
    (1)〜(5)の理由を参考にさせていただき、今後の研究の糧とさせていただきたく思います。
    お忙しい中、稚拙な質問にも寛容にお答えいただき、本当にありがとうございました。
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    Date: 2007/10/26 19:32
    A2: 倉本君、佐藤勝昭です。
     返信ありがとう。
    1.0×10-5Torrの真空度では、 「鉄を5nm、パラジウムを2〜3nmを対層として、数十層の多層膜を作成し、鉄の 磁化の増減を測定する」実験に使えるような膜は出来ません。
    やろうしておられるような実験は、ずっと以前(1980年代)に産総研(当 時)の片山利一先生によって行われており、その当時はスパッタ法で行われてお りましたが、スパッタ装置の到達真空度は10^-8Torrよりも高真空でしたよ。
    (例えば、藤森他編:金属人工格子;アグネ技術センター1995、p.68参照)
    研究を始める前に十分な調査をされるようお奨めします。
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  • 1017. リンゴの色、金属の色


    Date: 2007/10/26 9:17
    Q: はじめまして、静岡県で物理学の勉強をしている岡部佑機です。
    疑問に思うことがありましてインターネットを検索していたところ先生のホームページにあたりました。
    そこで、光の反射・吸収・透過のことについて、いくつか質問させていただきたいのですがよろしいでしょうか。
    御多忙中とは存じますがよろしくお願いします。以下に質問を書かせていただきます。

    @白色光がリンゴにあたる。リンゴは赤くみえる。これは、リンゴが赤色以外の光を吸収し、赤色の光を反射するからだと思います。
    ここで、選択反射は何に依存するのか。
    また、何が光を吸収するのですか。(電子が吸収し励起されて熱エネルギーになるのですか。)
    何が光を反射するのですか。(電子が吸収し、再放出するのですか。)
    反射・吸収のメカニズムを教えてください。

    A金属が金属光沢を生じる理由は何ですか。(リンゴは光沢がありません。自由電子が光を反射しているのか。)

    B可視光線・電波は、ガラスに対する透過率が大きく、金属に対する透過率は小さいですが、これは、結合の違いによる原子密度が原因なのでしょうか。
    透過とはどのようなメカニズムで起きている現象なのでしょうか。

    よろしくお願いいたします。
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    Date: 2007/10/26
    A: 岡部佑機様、佐藤勝昭です。
     岡部様のご年齢、学業経歴、職業キャリア等がわかりませんので、一通り物理 学を学んだことのある年配の方という想定でお答えします。理解するには、多 少、固体物理学の知識が必要です。

    (1)リンゴの赤色は、選択反射によるものではありません。物性なんでもQ&A 質問No.85にありますように、「リンゴの皮には、アントシアン系の色素が含ま れています。これは、美しい花の花びらや紅葉する葉に含まれている色素です。 酸と結合すると赤く発色します。この色素を透過し、散乱されて出てきた光は、 波長600nm-700nmの波長の光が多く含まれています。」
     アントシアニンの光吸収スペクトル(永田雅輝他:植物環境工学 18 [1] 42-49 (2006))によれば、吸収帯が450-580nmにあって、橙、緑、青、紫を吸収 するため、その補色である赤が透過するのです。
    坂田 健他:アントシアニジンの構造と電子状態に関する量子化学的研究:分子 科学会、分子構造総合討論会2005、講演番号1P079
    によりますと、アントシアニン色素は3つの6員環をもち、理論計算の結果、 HOMO(highest occupied molecular orbital:半導体の価電子帯に相当) から LUMO(lowest unoccupied molecular orbital:半導体の伝導帯に相当)への1電 子励起が主成分であるとしています。いわば、バンド間遷移なのですね。

    (2)金属の金属光沢の原因は、自由電子の集団運動(プラズマ振動)によって 入射した光の電界が遮蔽され、中に入れないことによります。詳細は、 金属の色の物理的起源 をお読み下さい。

    (3)金属においては、自由電子のプラズマ振動によるほか、フェルミ面の下の 満ちた電子状態からフェルミ面の上の空いた電子状態への遷移による吸収が可視 域に連続的に分布しているために、光が透過しないのです。一方、ガラスをはじ めとする誘電体では、価電子帯と伝導帯の間に明確なバンドギャップが開いてい るため、バンドギャップ以下の光子エネルギーをもった電磁波ではバンド間遷移 が起きないので吸収がないのです。
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    Date: 2007/10/27 10:20
    Q2: 私の年齢は24歳です。今年高等学校の教員になったものです。
    物理学に関してそれほど詳しいわけではありません。
    御回答ありがとうございます。
    (1)リンゴの赤は、白色光の反射ではなく、リンゴそのものが発しているのですか?
    以下に自分なりの解釈を書いてみました。正しいでしょうか。
    リンゴが赤いのは、色素が酸と結合したときに放出されたエネルギー(電磁波)のうち、 波長450-580nmの橙、緑、青、紫がアントシアニンに吸収され、波長600nm-700nmの赤が透過されるためである。
    ]ただ、暗いところ(白色光なし)では赤く見えないような気がするのですが。発色しているならみえるはずでは?

    (2)金属中に電磁波による電場が進入すると自由電子が力を受け、電気分極がおき、逆向きの電場を生じ金属内部の電場は0となり(振動数が小さい電磁波の場合)電磁波が金属内部に進入しないのと同じことになる。ここまではわかったつもりです。
    しかし、金属内部に進入しないこと=反射することであることが納得に苦しみます。電磁波は進入しているけれども実際は進入していないのと同じであるだけで、それが反射につながるのはどうしてでしょうか?無知で申し訳ありません。

    (3)「金属においては、フェルミ面の下の満ちた電子状態からフェルミ面の上の空いた電子状態間のエネルギー差が可視光線領域に連続的に分布しているため、光の吸収が起こり、透過しない。このほかに、プラズマ振動による反射の影響もあるが。しかし、ガラスなどの誘電体は、価電子帯と伝導帯の間に明確なバンドギャップが存在するため可視光領域程度のエネルギーではバンド間遷移がおきないため吸収されず透過する。」ということでよろしいでしょうか?
    そうすると、紫外線やX線などの高いエネルギーを持った電磁波は、ガラスなどの誘電体に吸収されるのでしょうか?また、金属に対してどのように作用するのでしょうか?

    お忙しいところ誠に申し訳ありません。
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    Date: 2007/10/27 12:24
    A2: 岡部様、佐藤勝昭です。
     メールありがとう。高校の先生なのですね。前回の回答は説明不足だったよう なので補足します。
    (1)リンゴが赤色発光していることは全くありません。
     物体を白色光で照らしたとき、光が物体から帰ってくるのは、反射とは限りま せん。むしろ散乱のほうが一般的です。白い紙は実は無色透明な材料から出来て いて、その材料自身の鏡面反射率は4%そこそこです。紙が白いのは、微細な材 料の粒に光が入って裏面で全反射してきたり、粒を透過したのち、他の粒の界面 で散乱されたりして、様々な方位に向けて光が散乱されるためです。
     赤い絵の具でも、同じことです。一例として、バーミリオン(朱赤)という絵 の具を取り上げますと、しんしゃ(硫化水銀HgS)が色素として使われていま す。この物質は半導体で、バンドギャップは2eVで、これ以下の光子エネルギー の光を透過するので透過光は赤です。HgSの反射率は赤だけが特に高いわけでは 決して高くありません。バーミリオンでは、HgSの微粒子が有機物で練り合わさ れていて、有機物の中に微粒子が多数浮かんでいる構造です。入射した白色光は HgS粒子を透過し赤以外の波長の光が透過します。裏面に達したとき、もし裏面 に対する入射角が臨界角を超えていると全反射しますし、そうでなければ裏面か ら抜け出します。そして、別のHgS粒子の表面で反射され、更に反射されたり、 透過したりして、外に出てきます。このとき、光の方向はランダムになってしま います。リンゴの皮の赤も同じです。入射した白色光の内、赤い色のみが散乱し てくるのです。

    (2)「金属内部に進入しないこと=反射することであることが納得に苦しみま す。電磁波は進入しているけれども実際は進入していないのと同じであるだけ で、それが反射につながるのはどうしてでしょうか?」というご質問ですが、こ れは電波工学におけるインピーダンス整合の考えと同じです。あなたが、内部イ ンピーダンス50Ωのアンテナに、回路インピーダンス50Ωの同軸ケーブルを接続す ればアンテナで受けた電磁波はそのままテレビ受像器に導かれますが、もし300Ω のフィーダー線をつなげば、インピーダンス不整合のため反射がおきゴースト像 になるでしょう。電磁波が送られてきて、表面で侵入が出来なければ、表面で吸 収されない限り、反射するしかないではないですか。
     理論的には、前回紹介した「金属の色の物理的起源」に書いてあるとおり、金 属内部に電磁波が侵入できない状態は、負の誘電率で説明されます。電磁気学に よれば、誘電率εの物質に空気中から光が垂直入射したときの光強度の反射率R は、R=|(ε^1/2−1)/(ε^1/2+1)|^2で表されますが、εが負の実数とするとR=1と なります。すなわち100%反射するのです。

    (3)あなたの解釈はその通りです。通常のガラスは紫外線を吸収します。石英 ガラスはバンドギャップが大きいのでかなり短い波長の紫外線でも透過します。 X線領域になると、光の領域とは別の考えが必要です。X線領域になると、閉殻の 電子状態からの遷移が関与します。この遷移が始まるエネルギーをX線吸収端と 言います。鉛ガラスを用いると通常のX線は吸収されますが、普通のアルカリガ ラスはX線を透過します。
    金属は紫外線を吸収しますが、X線についてはX線吸収端以下のエネルギーのもの については透過します。
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    Date: 2007/11/01 14:32
    Q3: 返事が遅くなってしまい申し訳ありません。ありがとうございました。
    ガラスを熱すると色づいて見えるのは、熱することによって伝導帯への遷移が可視光領域のエネルギーでも可能になるからということですね。
    また、質問させていただくことがあると思うのですがよろしいでしょうか。
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    Date: 2007/11/01 15:22
    A3: 岡部様、佐藤勝昭です。
     ガラスを熱すると色づくのは、黒体輻射によるものです。星の色が高温ほど青 いというのと同じです。バンド間遷移は関係していません。
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    Date: 2007/11/07 10:50
    AA: そうでした。ありがとうございます。またお邪魔させていただくことがあるかと思いますが、どうぞよろしくお願いいたします。
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  • 1018. パワーMOSのGate容量の温度特性について


    Date: Fri, 26 Oct 2007 21:07:30 +0900
    Q: いつも物性Q&AのHP興味深く拝読しています。
    小職、インバーター発電機の開発をしております、H**社S**(匿名希望)と申します。
    インバーターのスイッチング時の損失を減らす上では、電流×電圧のどちらかがゼロでない時間をできるだけ短くしたいのですが、時間を短くしすぎるとサージが大きくなってしまいます。(Offの時は電流がゼロ、Onの時は電圧がゼロ)
    パワーMOS(Nチャンネル)のGateへ与える信号を適切な時定数を持つようにする為に、容量成分と抵抗成分を用いていますが、外付けのコンデンサーと抵抗の他に、MOS自体の持つGate容量も考慮する必要が出てきます。各社の製品シートをみるとかなりバラツキがありまして、更にバラツキの他に温度特性も考慮する必要があります。しかしながら各社のデーターシートを見ると温度特性に関してはあまり記載がありません。増減の程度、メカニズム等参考になる文献などありましたら、ご紹介いただきたく、宜しくお願いします。
    追記
    IGBTになるとどの様に変化の傾向が変わるのか、についても、ご存知でしたら宜しくお願いいたします。
    ----------------------------------------------------------------------------------
    Date: Mon, 29 Oct 2007 14:11:28 +0900
    A: S様、佐藤勝昭です。
     大変高度なご質問で、私の知識ではお答えできないので、パワーエレクトロニクスの専門家である農工大の赤津助教に伺いましたところ、下記の回答を得ましたので転送します。
    ---------------------------------------------------------------------------
    佐藤先生
    このたびはお問い合わせありがとうございます。
    かなり高度なご質問なので、簡単にしかお答できませんが、知っている限りでご回答 させていただきます。

    以下回答です
    ===================================================================
    Mos-FETのゲート容量(酸化膜)の温度依存性は聞いたことがありません。
    というのは、仮に容量単体の温度依存性があったとしても、 測定することが非常に難しく、また、 むしろゲート寄生抵抗の温度依存性の方が問題になると思います。
    (ゲート寄生抵抗の温度依存性の方が十分に大きい)
    さらにはご存じかと思いますが、これら容量はVdsによってダイナミックに変化しま す。
    したがって実際にドライブ回路をご設計なさる場合には、 Vgs=0時の等価容量ではなく、ダイナミック特性であるVds-Qg特性を使用して、 各動作モード(オン、導通、オフ)にて容量を算出しゲート抵抗値を決めるのがよい かと存じます。
    (IGBTに関しましてもゲート構造は共通のため、これら容量の変化は同一かと思いま す)
    参考文献として、下記挙げさせていただきます。

    電力制御回路設計ノウハウ 
    在田、森、由宇
    CQ出版社

    トランジスタ技術 1999年3月号
    パワーMOSFET実践活用法
    CQ出版社
    ---------------------------------------------------------------------------
    Date: Date: Mon, 29 Oct 2007 16:12:58 +0900
    AA: 佐藤様
    ご連絡ありがとうございました。
    ご指摘の通り、Vds-Qg特性を実測し、設計に反映したいと思います。

    ご紹介いただいた文献は、さっそく探してみたいと思います。
    赤津先生にもよろしくお伝えいただければありがたく、お願い申し上げます。
    ---------------------------------------------------------------------------
  • 1019. 磁気光学の測定系


    Date: 2007/10/31 14:43
    Q: 佐藤勝昭先生
    東京大学大学院工学系研究科物理工学専攻D3の嶋田と申します。
    物性なんでもQ&AのWebサイトは事あるごとに大変参考に させていただいております。

    さて、透過配置での磁気光学の測定系を新たに組み立てることになり、 ミラーで組むのとレンズで組むのとで、どのような違いがあるのか お伺いしたくメールにて質問させていただきました。

    測定したい波長領域は250〜850nmで光源ランプを分光器で分光した 後、透過配置の光学系を経て光電子増倍管で検出します。
    磁場は出力磁場方向に穴(直径5mm)が開いた電磁石で印加します。
    (想定している光学系の
    模式図を添付させていただきました。)

    凹面ミラーで組んだ場合と、凸レンズで組んだ場合とでは下記の 有利不利のトレードオフになっているものと考えられます。

    ミラーの場合
    【利点】
    色収差がない
    【欠点】
    偏光子、PEMに斜入射
    スポットサイズ大きい(磁石の穴を通れない)

    レンズの場合
    【利点】
    偏光子、PEMに垂直入射
    スポットサイズ小さい(磁石の穴を通れる)
    【欠点】
    色収差がある

    広い波長領域で色収差を消すにはミラーで光学系を組めばよいと 思われますが、この場合偏光子やPEMには斜入射となってしまいます。
    また、偏光が乱れるため、PEMの後にミラーを入れられないので 結局、焦点距離の長いミラーでサンプルに光を絞ることになり、 サンプル上でのスポットサイズが大きくなってしま