2011/02/03 (木) ミーティング 　太陽エネルギー利用、ていうか太陽電池関係のミーティングがありました。っていうか自分自身は直接太陽電池の研究してるわけじゃないですけど、忙しい教授さんの代わりにここ数回は参加したり発表してみたり。。。 　アカデミック業界で走り出したばかりの自分にとって、ちょっと上の知り合いができるのはとても有り難いことなのです。色んな意見も聞けるし、アドバイスももらえるし、議論しながら自分の研究や考え方が正しいのかどうかの確認にもなる。まあ、誰が見ても正しいことやってたらそれは研究じゃないって話もあるんですけど（汗。そんなわけで、平日なのに会社の人や他大学の教授や准教授の先生と１１時ころまで飲んでましたｗ。 　ミーティングの中で、イギリスから招聘された先生が言ってたこと。「（薄膜型）太陽電池で、カドミウムやテルルを使うこともある。ただ、それらはリサイクルすることもできるし、キロワットあたりの有害金属排出量なら圧倒的に化石燃料の方が多い！」とな。なるほど〜。確かに、どれだけ太陽電池に毒性の高い金属を使用しても、別にそれを燃やしながら発電するわけじゃないですからね〜。一般の人は、目に見える物は極端に怖がるくせに、見えない危険は平気で無視する。「鉱物」である石油や石炭に、どれだけ多くの重金属が不純物として含まれているか、知らないんですよ。火力発電や車がCO2しか排出しない、というのは大間違いい。そう考えると、原子力の在り方も変わってきますよね

2011/02/02 (水) 自然災害 　鹿児島・宮崎は火山噴火、鳥インフル、山陰北陸は大雪と、自然災害に見舞われながら始まった２０１１年。特に鹿児島の火山は、つい２ヶ月前に学会ついでに遊びに行った霧島温泉にほど近く、衝撃でした。ただでさえ過疎化と経済の弱体化が進んでいる地域に限って自然災害に見舞われるっていうのは本当に気の毒かも。 　災害といえば交通機関の乱れ。これも相当なものだったようです。富山方面へ向かう特急サンダーバードが南今庄駅で停車したまま、２日間動けなかったとか。乗客も大変だ。。。大方、敦賀を出発して長い北陸トンネルを抜けた後、降り積もった雪に車体をこすりながらもう走れないと判断した運転士が止めたかな。次の日の写真が新聞に載ってましたけど、電車の屋根より高いところまで雪が積もってました。「もう少し早い運休判断を」と言われてましたが、運休したらしたで文句が出るもの。それに、その日は北陸道でも車が１０００台立ち往生してるし、本当に予測できなかったのでしょう。峠を越えたらそこは雪景色、じゃないけど、北陸トンネルを境に積雪量がぐっと変わったと。

2011/01/31 (月) ビデオレクチャー 　うちの研究室も参加している大学内のフォトニクス関係のプロジェクト。この一環として、ビデオレクチャーを収録して学生やこれから研究を始めようとしている研究者同士の知識を深める、という計画が進行中です。我々がテーマとする量子ドット（半導体ナノ粒子）は、蛍光材料や太陽電池の光吸収材料として高い注目を集めている一方で、物理と化学の境界領域に当たるため、どちら側の研究者からも少し敷居が高い、そんな材料だと思っています。 　で、当然のことながら数ヶ月前にビデオ講義集録の依頼が来ました。教授に。はじめはスライドづくりの一部を手伝うだけの予定でしたが、作り出してみると結構面白い！。この分野の初学者にもわかりやすいように、教科書程度の物理や化学から出発し、最終的に半導体ナノ粒子を使った応用研究まで喋る全７回の大型講義計画となりました。自分の周囲の若手研究者（といっても10くらい年上の人ばかりですが・・・）も積極的にビデオレクチャーの収録に取り組んでいるのを知り、第２回と３回は自分が喋ることに決めたのです。 　どうせなら自分の勉強に繋げないと！いつもの拘りすぎる癖も手伝って、２章「半導体のバンド構造」、３章「量子サイズ効果」という思いっきり物理寄りな部分を作成し始めたのが去年の暮れ。固体物理学の教科書、専門書２冊、半導体の専門書５冊、量子ドットの専門書３冊、それから９０年代のアメリカ物理学会の論文４０報を読破（？してないしてない）し、休日と睡眠時間をフルに犠牲にして（笑）できあがったスライドは合計４３枚。今朝からカメラの前でしゃべり、５時間かけて無事に収録を終えました。喉痛っ！ 　難易度が難易度なので、上手く説明しきれている自信もないですが、「量子ドット」の特殊な物性の由来と、物理的な意味での材料としての面白さは最大限詰め込むことができたと感じています。これまで４年近くこの研究に携わってきて、学会その他で他人に自分の研究を説明した際、「なぜ？」と疑問に持たれる基礎的な部分について、余すところ無く説明しています。決して誤魔化したり、省略してはいません（笑）。この講義が他人の役に立ってくれればそれは嬉しい限りですが、何よりも今回、自身が常に扱っている材料の当たり前のように感じている現象について、逐一疑問を持ち、それについて一生懸命に調べ上げ、他人に説明できるように理解したことが、今後の研究人生にとってプラスになることは間違いありません。

2011/01/29 (土) はじめちょろちょろなかぱっぱ 「はじめちょろちょろ中ぱっぱ、じゅうじゅうふいたら火をひいて、赤子泣いても蓋とるな」 炊飯の火加減を示した古い詩（うた）ですが、この江戸時代の釜戸の時代から続くテクをフル活用したのが、今の高機能炊飯器らしいです。 はじめちょろちょろ・・・ごく弱火でお米に水を浸透させる。炊くための準備段階のこと。炊飯器は温度センサーで50度程度に保つらしいです。東芝のは真空にするとかしないとか 中ぱっぱ・・・すばやく沸騰させ、デンプンをα化させる。ふきこぼさないように。「ぱっぱ」とは、急速に加熱せよとのことらしい。モタモタしてたら芯が残ったりする。釜自体が発熱する（ヒーターの熱容量がない）ＩＨ方式は、急速加熱に最適です。２〜３分で沸騰温度まで持って行く。その後は吹きこぼれないように温度をコントロールするんじゃなくって圧力をかける。なるほどそーいう方法があったかと。 じゅうじゅうふいたら火をひいて・・・加熱を弱めるタイミング。どうやって感知してるんだろうか。釜の温度上昇かな？ 赤子泣いても蓋取るな・・・あと何分とか出るので心配ない。 んで、この前買った炊飯器をずっと観察してると（暇か！？）、ボタンを押してしばらくはおとなしい。たまにブーンと小さいＩＨの音がするくらい。はじめちょろちょろだ。ところが10分くらい経ったとき、急にブワーンと大きな音に変わって（60Hzのハム音ですな）数分後に間欠で蒸気を噴き出し始める。加圧式中ぱっぱだ。炊き込みモードにしたら、蒸らし段階の後に急に最大加熱を始めて、お焦げをつくってくれる（笑）。

2011/01/25 (火) H5N1型 　強毒性の鳥インフルエンザが流行しています。去年は口蹄疫、今年はインフルエンザと、南九州の農家の人たちが気の毒でなりません。 　鶏肉や卵は物価の優等生とよばれるほどにここ数十年でその価値の下落が激しいですが、その陰にあるのは大量飼育による効率化と安い輸入品との過当競争があるでしょう。それを求めるのは消費者。結果として大量飼育がウィルスの伝搬を早め、過当競争が飼育環境の悪化を生む。「殺処分」という一言で片付けられる後処理を想像してください。何万羽という鶏の首を次々と落として袋に詰めて土に埋める、こんな恐ろしいことはありません。 　厳しい経済状況ですが、少しでも安いものを求める、という姿勢、見直せる余裕のある人は見直すべきでしょう。農業・漁業・畜産業はお金で買えない日本人全体の財産なのですから、と、二次産業で生きてる自分は強く思うようになりました。

2011/01/23 (日) 「暖房低温」の罠 　12〜１月分の電気代が、結構ビックリなくらい高く付いてしまいました。理由は簡単、寒いから。ヒートポンプ式エアコンの暖房は、「外気の熱を利用」するので、思ったより効率が高いことが知られていますが・・・ うちのエアコンの場合、定格能力は2.5kW（キロワット）。これが１時間に汲み出す熱量は、 2.5kW * 3600sec = 9.0 MJ/h (メガジュール毎時） になります。同じ熱量を灯油ファンヒーター（35.7MJ/L）で発生させるとすると、 9.0MJ / 35.7MJ/L = 0.25L およそ250mLの灯油が必要です。1Lあたり100円弱なので、単純に25円ほど必要。実際にはファンヒーターを動かす電気代や、買いに行く労力なんかも加算されます。 さて、上のエアコンがその際に使用する電力はというと、425Wh。 21円/kWh （キロワット時）* 0.425Wh = 8.9 円/h およそ9円の電気です。 そんなわけで、エアコンはファンヒーターや石油ストーブに比べるとおよそ３割５分の電気代で済むはずなのですが・・・ よく見ると表のいちばん右端に「暖房低温」の文字が。実は、「暖房標準」というと室温20度、外気温７度の状態。暖房低温というのは、室温は同じで外気温が２度の状態らしいです。外気温がたったの５度下がるだけで、６近くあった熱効率が３まで下がるということは、当然同じ熱量を汲み出すのに必要な電気代も２倍になるということです。物理化学的にも簡単にわかる、ヒートポンプという熱機関の宿命です。 以上まとめると、外気温７度では断然エアコン、２度でトントン、氷点下だとおそらく石油ファンヒーターの方がお得になります。まあ、火災やＣＯ中毒の危険がないとか運転音が静かとか燃料を補給しなくてよいとか、エアコンのメリットはいっぱいあるのですけど。北大阪はこの１ヶ月、夜は氷点下、昼間でも気温が５度に達しない日がほとんどだったので、しゃーないか。とはいえ、現時点でトップクラスの省エネ機でさえもこんなだから、一概に「エアコン暖房は省エネ」とは言えんですな。 ああ、ちなみに使った電力の分しか熱を出さない電気ストーブやハロゲンヒーターは論外です（笑）

2011/01/17 (月) 夢って プロ野球若手調査〜７割が将来に不安 http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20110117-00000133-jij-spo 「もう音楽では食えない！」相次ぐ中堅グループの休止・解散劇 http://netallica.yahoo.co.jp/news/163534 　プロ野球選手、サッカー選手、ミュージシャン・・・小さいときにクラスに何人かはこんな夢のある仕事に就きたいと言ってた、そんな職業の現実。理系研究職にいる自分は、仕事はキツイことも多いけど、膨大な文献と情報を目の前にしても、知識欲の強い性格が幸いして結構楽しめてると思います。私生活を中心に犠牲にしたものは多いのですが・・・ まあいいです（笑）ただ、今の仕事に就けているのも周囲のお陰で、単なる運で、いつまで続くかもわからなくて、データ出なくて焦り、講義資料に追われる博打（バクチ）の世界です。 　新聞によると、今年の高校生は厳しい家計状況を反映して、国公立・理系・近場指向らしいです。国公立・近場はいいとして、何故理系？「どっちも好きじゃないからとりあえず」な人は別として、経済状況から自分の興味に逆らい、進路を曲げないで欲しいのです。理系＝安定は結構幻想なところがあります。ただ仕事をこなせばいい、勉強すればよいというものではなく、興味の有無と持って生まれた能力で仕事の質が大きく変わってくるし、研究にしても開発にしても製造プロセスにしても、問題解決のためには自分の時間を犠牲にしなきゃいけません。将来自分が子供を持っても、いい大学に入れとか、〜〜学部に入れとか絶対言わない。苦労が多すぎる。 　もちろん、大学に入ってからの出会いってのもあります。でも、少なくとも自分の興味には素直になった方がよろしいのではないかと。昔に比べると混沌として複雑で、確固たる目標を持ちにくい世の中になったようですが、周囲の状況の変化に柔軟に構えつつも、自分の核となる思想を育てていって欲しいものです。

2011/01/16 (日) 太陽電池は黒がいい 　昭和シェル石油グループの「ソーラーフロンティア」が開発・販売している太陽電池パネルのＣＭを最近良く見かけます。「太陽電池は黒がいい」がキャッチフレーズのこのパネル、実はサンヨーやシャープのものとは仕組みが全然違います。 　広く普及している太陽電池は、「シリコン型」とよばれ、高純度（99.99999・・・と９が７〜１１個くらい続く超高純度）のシリコン基板に、ホウ素やリンといった隣の族の元素を少量混入（ドーピング）して得られるp型とn型の半導体を使用します。その2枚を貼りあわせてバンド構造の曲りをつくり、両端に電極を取り付けることで、バンド間光吸収によって生じた電子とホール（正孔）を外部回路に流します。 　ところでこのシリコン、バンドギャップこそ近赤外にあり、太陽光スペクトルとよく一致するのですが、実は光吸収材料としてはあまりよくないのです。シリコンは間接遷移型半導体といって、価電子帯上端と伝導体上端の波動関数の波数が一致していないため、電子を励起させるためには、フォノン（結晶格子）を介した間接遷移が必要になります。これは（ある意味）面倒なプロセスで、光を吸収する割合がそれほど高くありません。あの何とも言えない茶色のソーラーパネルは、光を吸収しにくいシリコンを無理やり厚くして出している「色」なのです。 　そこで白羽の矢が立ったのが化合物半導体のＣＩＳ。セレン化銅インジウム　CuInSe2を主成分とし、ガリウムや硫黄でバンドの調整をされた半導体です。これは直接遷移型半導体であり、光を吸収する効率が非常に高い。シリコンの100倍くらいかな。つまり、同じ膜厚ならシリコンより「黒」くなり、同じ黒さなら材料が1/100で済み、軽量で製造コストもかからない。しかし、銅欠陥からp型になりやすく、p型の半導体としてしか使用できないため、太陽電池を構成するためのペアであるn型半導体が必要になります・・・硫化カドミウム(CdS)を使っているのかな？それとも昭和シェルの技術力でn型のCISをつくったか？どこにも書いてないんです(笑)。どっちにしても、カドミウムの毒性なんか、世間で言われてるほど大したことないです。 　もともとはＣＩＳはその軽量な特徴を生かして人工衛星や極限環境での発電用に主に使用されていました。しかし、最近は家の屋根にも乗る時代なんですね〜。シリコンと、もう１つの候補である有機薄膜型とあわせて、３つの動作原理の異なる太陽電池がシェアを争う時代なのです。 ちょっと専門用語が多くなってきたので、そのたびに解説するの諦めてしまいました(笑)　ごめんなさいm(_ _)m 近いうちに図付で解説できたらいいのですが、それまではWikipediaなどでご勘弁ください。 2/3 p型とn型の関係を間違えていました。ごめんなさいm(_ _)m 2/6 シリコン太陽電池の青色は、反射防止膜の干渉色だそうです。つまり、現状でも「黒」に見える程度には十分に厚い膜ということ。但し、薄膜Si太陽電池は茶色か紫っぽい変な色です。

2011/01/13 (木) センター試験 あさってはセンター試験です。他人事ではありません（笑） 予報は雪。きっとセンター試験の日に雪が降るのではなく、センター試験をやるから雪が降るんだよ、というくらい、結構頻繁に雪に見舞われてる気がします（10年前に自分が受けたときも雪でした。山奥の広島修道大学は積もってたし）。

2011/01/08 (土) ウイルスバスター2011 　設定がわかりやすい、動作が快適、数少ない国産ソフトであるという理由でもう６年間も使っているウイルスバスターですが、バージョン2010からファイアウォール機能が削除されてしまいました。理由は簡単、Windows Vista / 7には非常にしっかりとした、細かい設定のできるファイアウォール機能が付いているから。もうサードパーティー製のソフトは要らないってことです。お陰でクラウド技術と相まって動作中のメモリ使用量も20MBちょっとまで減って、PCに全く影響を与えない程度になりました。 　そんな方針には納得で、３台とも既にWindows7にアップグレードしている自分は十分にその恩恵を受けているのですが、Windows XPを使ってる人がうっかり2011へのアップグレードを促すウィンドウに従ってしまうとこれ大変。XPのSP2で追加された、旧時代のWindowsファイアウォールが動き出すのです。プログラム制御こそできるものの、ポート開閉機能は貧弱で、複数のプロトコルやポートを一度に指定できなかったり、複数のIPアドレスからのアクセスを指定できなかったりと、ウイルスバスターでは簡単にできていた設定が死ぬほど面倒臭い。 　正月に帰省したときに、仕事場のＰＣをチェックしていると１台がアップグレードされており、ネットワークＰＣの一覧とか、ネットワークスキャナとかが動かなくなってたし（汗）。研究室では、ローカルルーター＆ＮＡＴ＆プロキシ＆Webサーバー＆ファイルサーバーになっている５年前のWindows XPマシンを、ウィルスバスター2009のサポート期限が切れたあとどうするかが悩ましい。まあ悩んでるのは自分だけなんだけど・・・あの複雑なＦＷ設定を、Windows XPのパーソナルＦＷでやるんだと思うだけでぞっとする。