高校生の皆さんへ

　藤代研究室では、超伝導材料と熱電変換材料の研究を行いながら、エネルギー問題を考えています。



研究内容を御紹介しましょう！！


　 　２１世紀はエネルギー問題の世紀と言われています。エネルギー問題の解決の鍵は、いろいろな考え方がありますが、

１.現在のエネルギー資源を有効に活用する、省エネルギー、高効率化、原材料の節約という考え方
２.未活用の新しいエネルギー源を開発するという考え方

に集約できると思います。

　超伝導材料を用いると、材料の電気抵抗がゼロになる性質を用いて電力輸送、電力変換ロスの低減や、高い超伝導転移温度の材料開発によりもっと簡単に超伝導材料が多くの場所で利用できるようになります。超電導材料にはたくさんの種類がありますが、私達の研究室ではRe-Ba-Cu-O系やMgB2などを中心にその特性の向上と産業応用を目指した研究を重点的に行っています。特にバルク材料は永久磁石の１０倍以上協力な疑似永久磁石を実現することが出来、モーター、風力発電機、医療、環境浄化などへの応用を目指して、国内外の研究機関や大学との共同研究を積極的に実施しています。大学院生を国際会議で発表させたり海外の大学（サスカチュワン大学、ケンブリッジ大学）へ研究インターンシップとして派遣し、国際感覚も身に付けています。

　また新しいエネルギー源の開発の方法としては現在、太陽電池や風力発電が注目されていますが、私たちは材料研究者の立場から、新しいエネルギー源として熱電発電に注目しています。熱電発電とは、熱エネルギーを電気エネルギーに変換する発電方式のことで、これに用いる材料を熱電変換材料といいます。身の回りには昼夜を問わず無限の廃熱が存在し、熱電変換材料を用いることでこれまで捨てていた熱エネルギーを電気に変換でき、しかもクリーン、CO2ゼロ、静寂などという多くの利点が存在します。しかし、現在のところ大規模な発電に利用できるような効率の良い熱電変換材料が存在しないのが現状です。
　一例として、自動車エンジンの排熱利用を考えてみましょう。よく御存じのように、自動車はガソリンを燃焼させその燃焼エネルギーを車の駆動力（機械的エネルギー）に変換するものですが、そのエネルギー変換効率は約２５％です。つまり７５％は熱エネルギーとして大半はマフラーから400〜600度の排熱として捨てられています。日本の自家用車の台数は約４０００万台で、年間約７２００万kLのガソリンを消費しています。仮に排熱の５％が電力として回収できるだけでも135万kL／年のガソリンが節約できることになり、これは大型タンカー６隻分のガソリンに相当します。作り出した電気エネルギーを駆動力として利用したり、さらに熱を取り除くことによりエンジン効率の向上など、高効率化や燃費の向上をもたらします。
　先ほども述べましたが、現在のところ効率の良い熱電変換材料が見つかっていないことも、研究者としてのチャレンジ精神を掻き立てます。皆さんも、このような夢のある材料研究をやってみませんか？

研究室の基本方針

　私たちの研究室の基本方針は「研究は楽しく！」「材料を自分で作製して、自分で測定する」ということです。材料開発の基本である「ものづくり」に親しみ、そのおもしろさ、重要性に目覚めてもらいたいというのが目的です。４年生で研究室に配属された学生は例外なしに酸化物試料の作製に挑戦することになります。その後、自分で作った試料の電気的、熱的性質を測定し、卒業論文、修士論文としてまとめるプロセスに続きます。 　研究室でやった研究テーマを就職してからも続けて行うことは難しく、特に最近では就職難のため材料関係とは全く無縁の企業に就職する学生も出てきました。我々は材料開発に関する専門知識を学生に伝えたいことはもちろんですが、新しい未知の事象に突き当たったときにどのように対処するか、どのように論理的に物事を考えるかという方法論を研究室での生活から身に付けてほしいと常に考えています。 　周囲からは厳しい研究室だとも言われておりますが、継続的な実験データの収集、基本原理の理解、教官とのきちんとした討論など、基本的な物の考え方や見方が最終的には将来必ず役に立つと確信しております。