研究活動情報

• Numerical Simulation of Seawater Flows and Electrolysis in a MHD-based Oil Separator

  NAKAMOTO YUYA, AKAZAWA TERUHIKO, IWAMOTO YUJI, UMEDA TAMIKI

  2010年10月, Proceedings of Techno-Ocean 2010 (CD-ROM), 英語

  研究論文（国際会議プロシーディングス）

• 水素エネルギー海上輸送のための基盤技術の開発研究－光学観測用液体水素実験装置の構築－

  武田 実, 赤澤 輝彦, 岩本 雄二, 前川 政範, 風間 力

  2005年07月, 神戸大学海事科学部紀要, 第2号, pp.171-177, 日本語

  速報，短報，研究ノート等（学術雑誌）

  神戸大学リポジトリ（Kernel）へのリンク

• ローレンツ力を利用した分離装置による海水からの魚卵の分離

  赤澤 輝彦, 上村 直輝, 岩本 雄二, 梅田 民樹

  第96回 低温工学・超電導学会研究発表会, 2018年05月, 日本語, タワーホール船堀, 国内会議

  口頭発表（一般）


• ローレンツ力を利用した海水・油分離装置内の海水流れと流路断面形状に関する研究

  赤澤 輝彦, 岩田 祐樹, 永友 勇気, 岩本 雄二, 梅田 民樹

  第89回低温工学・超電導学会研究発表会, 2014年05月, 日本語, タワーホール船堀, 国内会議

  口頭発表（一般）

• 日本物理学会

• マイクロプラスチック海洋汚染に対応する電磁力を利用した浄化法の確立

  赤澤 輝彦, 岩本 雄二

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2024年04月01日 - 2027年03月31日


• バラスト水処理に利用できる電磁力型生物分離海水浄化装置の開発

  赤澤 輝彦, 梅田 民樹, 岩本 雄二, 長松 隆, 青木 誠, 細井 祥子

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(B), 神戸大学, 2019年04月01日 - 2023年03月31日

  これまでは分離器を流れる海水の流れ場について注目をおいた研究が行なわれてきた．一方，分離物の移動距離評価に用いる分離対象物にはたらく海水の反力は，海水にかかるローレンツ体積力の単純な浮力として取り扱われていた．我々は2次元流体を用いて海水から分離対象物にはたらく反力が単純な浮力ではないことを示し，従来から考えられていた分離力メカニズムでは本手法の分離は理解できないことを明らかにした．さらに，3次元流体モデルを用いて，分離対象物と海水の伝導率の違いにより生ずる電場の歪によって，分離対象物まわりに局所的な海水流れが生じる．この局所海水流れの効果によって分離対象物に海水から力が働いていることを示した．分離対象物を球形な絶縁体と仮定した場合，従来考えられていた反力の6割程度の力が局所的な海水流れにより絶縁体球に作用することがわかった．次に，局所流れによる相互作用を考えるため2つの球状絶縁体間にはたらく相互作用を検討したところ，絶縁球の移動方向には引力，磁場および電場方向には斥力がはたらくことがわかった．分離対象物の距離が近ければ分離方向に移動する速さは大きくなることも数値シミュレーションからわかった． 実験面では，電磁場中での複数の不導体球がどのように振る舞うかについて光学観測できる実験装置を新たに作製し光学観測実験を行った．作製した実験装置は磁場方向からしか観測できないためまだ詳細な検討は必要であるが，理論面で示唆された電場方向に斥力が働いているようには見られなかった．電極板表面の電気分解で生じる気泡（マイクロバブル）により上昇流が発生するため数値計算結果とズレが生じたためではないかと考えられる．これまで検討されていなかった分離装置内で発生する気泡の効果も分離性能の向上には考慮する必要があることがわかってきた．


• 海水中のマイクロバブルの電場・磁場による流動制御

  梅田 民樹

  学術研究助成基金助成金／挑戦的萌芽研究, 2014年04月 - 2017年03月

  競争的資金


• ゼロ熱膨張率物質を用いた極限環境下材料の基礎的研究

  岩本 雄二

  科学研究費補助金／萌芽研究, 2012年04月 - 2014年03月, 研究代表者

  競争的資金


• ＭＨＤを応用した新しい海水・油分離装置の開発

  赤澤 輝彦

  科学研究費補助金／基盤研究(B), 2009年

  競争的資金


• f電子系での圧力誘起超伝導、圧力誘起微弱磁性のNMRによる研究

  小原 孝夫, 岩本 雄二, 上田 光一, 小堀 洋, 松田 和之

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 姫路工業大学, 2000年 - 2001年

  典型的な圧力誘起超伝導体CeIn3については、超伝導臨界圧が高く、転移温度が低いので、十分低温でないと超伝導エネルギーギャップの議論が出来ず、In NMR/NQR測定からは高圧印加による超伝導発現を検知しただけで、非s波超伝導の十分な検証が出来なかった。一方、近年報告のあったやはり圧力誘起超伝導体のCeRhIn5や重い電子系超伝導体であるCeIrIn5,CeColn5では、常圧下ならびに高圧下でIhNQR, CoNMRの測定が出来、これらの物質の常伝導領域では、反強磁性スピンゆらぎが磁気緩和に支配的で、とくにCeCoIn5では、常圧で系は反強磁性不安定(臨界)状態にあることが核磁気緩和率の温度変化で明確に出来た。また、超伝導状態では、超伝導エネルギーギャップに線上のnodeができており、スピン帯磁率が超伝導転移温度以下で温度の低下とともに減少するので、これらの系ではd波超伝導が実現していることがわかった。 一方、中性子回折実験で観測された「圧力による微弱磁気モーメントの増大」を観測するために、URu_2Si_2の高圧下での^<29>Si NMRをこころみ、低温で反強磁性に秩序化したUからの内部磁場を受けた(反強磁性領域)にあるSi NMRの観測に始めて成功した。中性子回折で報告されていた「非常に微弱なUの磁気モーメントが試料一様に分布している結果」は、本研究での新事実の発見で、「普通の大きさをもつUの磁気モーメント」をもつ領域が常圧では極めて小さく(約数%)、圧力印加とともにその領域が増加するという全く新しい興味ある知見が得られた。この結果は、この物質の磁性と超伝導の新奇性を理解するための研究者の描像を大きく変え、論文出版や国際会議での発表後、多くの理論・実験グループからの問い合わせ、反響が非常に多かった。


• 反強磁性Ce化合物における圧力誘超

  小原 孝夫, 岩本 雄二, 上田 光一, 小堀 洋

  日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 姫路工業大学, 1998年 - 1999年

  初年度は、核四重極共鳴用に使えるような高圧セルの開発と反強磁性体(常圧)である対象物質の核四重極共鳴の測定とを並行して研究をおこなった。まず、第一の対象試料CeIn_3,CePd_2Si_2(ともに10K近くにネール点をもつ)では、SiのNMRをはじめ、In,PdのNQR信号が観測でき、結果の一部を'98秋の物理学会、ならびにSCES'98で発表した。特にCeIn_3では「4〜5kOeの内部磁場が電場勾配の主軸に垂直な面に生じていることが明らかになり、電気四重極パラメタも決定」できた。核スピン一格子緩和率の温度変化からは、ネール点以上でCeの磁気モーメントの低周波ゆらぎにより温度によらず一定であり、十分低温では温度に比例することがわかった。このことは磁気的秩序した低温では強く相関している伝導電子による核磁気緩和が支配的であることを意味する。また、この系では2.5GPa以上の圧力下で超伝導転移があるが1.7GPaまでの圧力領域でのNQR予備実験では、「圧力による内部磁場値の大きな変化は観測できなかったが、前記の磁気的ゆらぎが大きく抑えられていること」が明確になった。2年度には、さらに高圧下での実験が進み、2.8GPaまでInのNQR測定が出来た。そしてそのまま0.25K以下に温度を下げれば超伝導転移が観測できるが、現行の高圧セルでは最大冷却能力での希薄冷凍機でもセル内では0.5Kまでしか下がらず高圧セルのさらなる改良ならびに試作が必要である。一方、CePd_2Si_2中でのPdNQRについては結晶学的に対称性がよいPd位置での内部磁場の相殺がおこり、PcNQRスペクトラムはネール点前後で変化はなかったが、核磁気緩和率については定性的にCeIn_3の場合と同様な結果となった。また、同種の圧力誘起超伝導体であるCeNi_2Ge_3中のNiNQR、ごく最近発見されたCeRhIn_5のInNQR測定も今後の研究対象にしていく予定である。