電気の流れは普通、電子という粒子が線路のような導線を移動することで起こります。
しかしもし電子がほとんど動かず、「スピン」と呼ばれる性質だけがリレーのように次々と伝わって情報を運ぶとしたら――まるでSFのようだと思うでしょう。
オランダのデルフト工科大学（TU Delft）で行われた最新の研究によって、電子自身ではなく、そのスピンのみが情報を運ぶ『スピン流』を、巨大な磁石を使わず安定的に発生させチップを開発することに成功しました。
電子が動かずスピンのみが流れるこの新技術は、量子コンピュータや省エネデバイスなど未来の情報通信を支える可能性を秘めており、その画期的成果が科学界で注目を集めています。
研究内容の詳細は2025年6月24日に『Nature Communications』にて発表されました。
目次
電子を動かさず情報を伝える「スピントロニクス」とは？電子が止まってスピンだけが動く――グラフェンが起こした量子革命グラフェンが開いた「スピン流革命」
電子を動かさず情報を伝える「スピントロニクス」とは？
電子を動かさず情報を伝える「スピントロニクス」とは？ / Credit:Canva
スマートフォンを長時間使っていると、いつの間にか本体が熱くなってしまった──そんな経験は誰しもあるのではないでしょうか。
これは、電子回路の中を電子が移動するときに抵抗が生じ、電気エネルギー
...moreの一部が熱として逃げてしまうためです。
もし、このエネルギーのロスをなくすことができたら、もっと効率的で省エネルギーな電子機器が作れるはずです。
こうしたアイデアから登場したのが、近年話題の「スピントロニクス」という新技術分野です。
スピントロニクスは、「スピン」という電子が持つ不思議な性質を利用して情報を伝える技術です。
「スピン」とは電子自身が持つ磁石のようなもので、小さな方位磁石の針が上か下かというように、電子それぞれが決まった磁石の向きを持っています。
通常の電流は、電子が集団で一方向に移動することで電気信号を伝えますが、「スピン流」では、電子はほとんど動かずに、磁石の向き（スピン）の情報だけが電子から電子へと伝達されていきます。
身近な例で例えてると、電子が人間でスピンが人間の「お気持ち（ポジティブとネガディブ）」のようなものだとすれば、人間はそのままに「お気持ち」だけが人づてに伝達されていく状態と言えるでしょう。
結果として電流が流れることはありませんが、それでも情報だけが遠くまで届くのです。
これが、「純粋なスピン電流（スピン流）」と呼ばれるものです。
スピン流の大きな魅力は、熱として失われるエネルギーが極めて少ないことにあります。
電子そのものが動かないので、移動時の抵抗がほぼゼロとなり、発熱やエネルギーのロスを劇的に抑えることができるからです。
もしこれを実用化できれば、スマートフォンやパソコンは今よりずっと省エネで長持ちし、さらにスピンを使った超高速で省電力なメモリやプロセッサなど、未来的なデバイスの実現にもつながります。
また、スピン流は電子の持つ量子的な性質を利用するため、量子コンピュータの性能を飛躍的に高める新技術としても注目されているのです。
そのスピントロニクスの最有力候補として研究が進められてきたのが、グラフェンという炭素原子１個分の厚さしかない素材でした。
グラフェンは薄くて軽く、しかも電子の動きが速いため、スピンの情報を遠くまで運べる理想的な材料とされてきました。
ところが大きな問題がありました。
これまでグラフェンでスピン流を制御するには、大型の磁石を使って強い磁場を加えなければならなかったのです。
これではスマホや小型の電子チップに組み込むのはほとんど不可能でした。
そこで研究者たちは、磁石や磁場を外部から加えることなく、小さなチップの上でスピン流を安定して作り出す方法を探しました。
果たしてスピン流で情報伝達を行うチップのような夢の技術は実現できるのでしょうか？
電子が止まってスピンだけが動く――グラフェンが起こした量子革命
電子が止まってスピンだけが動く――グラフェンが起こした量子革命 / Credit:Canva
電子を動かさずスピン情報だけを流すチップは実現するのか？
答えを出すため研究者たちは、まずグラフェンのすぐ隣に特殊な磁性材料を重ねるというアイデアを試してみました。
用意されたのはCrPS₄（シーアールピーエスフォー）という特殊な結晶で、クロム、リン、硫黄の原子がミルフィーユのように何層にも積み重なってできています。
このCrPS₄は普通の磁石とは違って、ごく薄い原子層の中にだけ磁性を持つ、不思議な性質を持っています。
研究者たちは、この薄くて平らなCrPS₄の上に、原子一枚分の薄さしかないグラフェンを丁寧に重ね合わせて、小さなサンドイッチ構造を作りました。
この「原子サンドイッチ」には、特別な仕掛けがありました。
グラフェン自体は本来磁性を持っていませんが、CrPS₄と接することで、その磁気的な性質がグラフェンの中にしみ込むように伝わり、電子の性質が劇的に変わります。
具体的には、グラフェンの端に沿って特殊な電子状態が現れ、スピンが綺麗に並びながらも、電子自体はそれほど大きく動かないという奇妙な状態が作られます。
これは「量子スピンホール（QSH）効果」と呼ばれるもので、通常は強い外部磁場がなければ実現できない現象でした。
しかし、今回の実験では、この状態を大きな磁石を使わずに、CrPS₄の持つ磁性だけを活用して実現することに初めて成功しました。
さらに、この実験ではもう一つ興味深い現象が見られました。
「異常ホール効果（AH効果）」という、物質が持つ磁性の影響で電気が勝手に横に曲がって流れる不思議な現象も、同時に観測されたのです。
グラフェンはもともと磁石のような性質を持ちませんが、CrPS₄の影響を受けて磁性を持つようになり、この異常ホール効果が室温近くでもはっきりと観測されるほど顕著に現れました。
これにより、グラフェンが磁性を帯び、しかもQSH効果とAH効果という通常は同時に起こりにくい現象が共存するという、珍しい状況が初めて実証されたのです。
また研究チームは、この特殊な「スピン流」が持つ情報伝達能力についても詳しく調べました。
グラフェンを使ったデバイスの中を、このスピン情報がどれくらい安定して伝わるのかを検証したのです。
すると驚くべきことに、数十マイクロメートルという電子の世界では驚異的な距離まで、スピンの情報がまったく乱れることなく伝わりました。
数十マイクロメートルとは、人間の髪の毛１本とほぼ同じか、数本分の距離に相当します。
こんなに長い距離でも、磁石の向きをそろえたスピンの情報は途中で壊れることがありませんでした。
これは、トポロジカルという特殊な数学的な保護の仕組みによってスピン流が守られているためで、多少の欠陥や障害があっても影響を受けないことを意味します。
研究者たちは、この頑丈なスピン流を「欠陥や障害に対しても頑強なトポロジカルに保護されたスピン流」と表現しています。
今回の実験で特に注目すべきは、従来の研究のように巨大な磁石を使った大がかりな装置が不要で、極めて小さなチップの上で全ての結果を確認できたことです。
これは、スマートフォンやパソコンなど私たちの身近なデバイスに応用可能なスピントロニクス技術が、現実味を帯びてきたことを示しています。
では、この発見は具体的にどのような技術や製品に応用され、私たちの生活を変える可能性を秘めているのでしょうか？
グラフェンが開いた「スピン流革命」
グラフェンが開いた「スピン流革命」 / Credit:Canva
今回の研究によって、「巨大な磁石を使わず、グラフェンという極めて薄い材料の上で安定したスピン情報の流れを作ることが可能である」という画期的な可能性が示されました。
これは単に「磁石なし」でスピンを操れるという便利さだけではありません。
電子機器が抱えてきた発熱やエネルギーロスといった大きな問題を根本から変えてしまうほどの重要な発見なのです。
なぜそんなに重要なのか──それは、現代の電子機器が「熱」との戦いを続けているからです。
スマートフォンやパソコン、さらには巨大なデータセンターまで、電子が動くことで常に熱が生まれ、その熱を逃がすために膨大なエネルギーを使っています。
今回の研究が示したスピン流を使えば、電子そのものを動かさずに情報を伝えることができるため、熱として無駄に失われてしまうエネルギーを大幅に削減できる可能性があります。
その結果、スマホ...
<9837> モリト 1483 +99大幅続伸。先週末に上半期の決算を発表、営業利益は15.7億円で前年同期比5.9％増となり、第1四半期営業減益から増益に転じる形となっている。年間配当金も従来計画の67円から69円、前期比6円増に引き上げている。Ms.IDの新規連結効果による売上増に加えて、オーガニック事業の売上総利益率改善も進んだもよう。ここまで株価は上値の重い状況が続いていたため、ポジティブ
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...more高まる中、心臓血管の健康維持や体脂肪の減少を目指す消費者のニーズに応えるため、家庭用エクササイズバイクは理想的な選択肢となっています。これらの要因が、家庭用エクササイズバイク市場の拡大を後押ししています。技術革新と製品の多様化家庭用エクササイズバイクの市場成長における次の重要なドライバーは、技術革新と製品の多様化です。現在、多くの家庭用エクササイズバイクは、従来の物理的なエクササイズ効果に加えて、スマート機能やデジタル連携を提供しています。例えば、心拍数モニターやフィットネスアプリとの連携、エクササイズデータのトラッキング、インタラクティブなトレーニングプログラムなどが組み込まれており、ユーザーのモチベーションを高めるとともに、トレーニングの効果を最大化することができます。これにより、家庭用エクササイズバイクは単なるエクササイズ機器に留まらず、ユーザーのフィットネス体験全体をサポートするプラットフォームとして進化しています。また、デザインや素材の改良が進み、コンパクトで収納しやすいモデルや、静音性に優れた製品も登場しています。これらの技術的な進歩と製品の多様化が、消費者に新たな選択肢を提供し、市場を活性化させています。健康・フィットネス市場全体の成長家庭用エクササイズバイクの市場は、健康・フィットネス産業全体の成長と密接に関連しています。健康とフィットネスへの投資が増加し、特に中年層から高齢者層に向けたフィットネス機器の需要が高まっています。このような需要の増加は、家庭用エクササイズバイク市場に対してもポジティブな影響を与えています。さらに、エクササイズを日常的に取り入れることの重要性が認識され、予防医療の一環としてフィットネス活動が推奨されるようになっています。家庭用エクササイズバイクは、特に自宅でのトレーニングが可能であるため、忙しい現代人や高齢者層にとって非常に魅力的な選択肢となっています。こうした背景から、家庭用エクササイズバイクはフィットネス市場全体の成長の中で重要な役割を果たしています。全マーケットレポートへのアクセス @ -https://www.panoramadatainsights.jp/industry-report/home-exercise-bike-market市場の課題と競争激化家庭用エクササイズバイク市場の成長にはいくつかの課題も存在します。まず第一に、価格の問題です。高機能のスマートバイクや高品質な製品は、一般的に高価格帯に位置しており、消費者にとって購入の障壁となることがあります。特に、家計に優しい選択肢を求める層にとっては、価格が市場の成長を制限する要因となる可能性があります。また、市場には多くの競合企業が存在しており、競争が激化しています。特に、大手企業はすでにブランドの認知度を持ち、独自の技術やマーケティング戦略を駆使して消費者にアプローチしています。一方で、中小規模の企業や新興ブランドも参入しており、価格競争や製品の差別化が市場での成功に大きな影響を与えています。この競争の激化は、企業にとって利益率の低下や、製品開発の高速化を促す要因となり得ます。主要な企業:● Nautilus● Precor● Technogym● Sunny Health and Fitness● Body-Solid● Ciclotte● KPS Capital Partners● Icon Health & Fitness Inc.● Johnson Health Tech● Paradigm Health & Fitness.セグメンテーションの概要タイプ別● リカンベントバイク● アップライトバイク● デュアルアクションバイク● インタラクティブバイク流通チャネル別● オンライン● 実店舗未来の展望と市場の可能性家庭用エクササイズバイク市場は、今後も堅実に成長することが予想されます。特に、デジタルフィットネスの進化や、健康意識の向上、テクノロジーの導入などが、市場の成長を支える要因となるでしょう。また、家庭用エクササイズバイクは、健康管理の一環として日常生活に組み込まれるようになり、今後ますます多くの家庭に導入されると考えられます。さらに、AI（人工知能）やVR（仮想現実）などの技術が家庭用エクササイズバイクに統合されることで、ユーザーのトレーニング体験がさらに革新されることが期待されます。これにより、フィットネスの新しい形が生まれ、市場はさらに活性化するでしょう。フルサンプルレポートを請求する -https://www.panoramadatainsights.jp/request-sample/home-exercise-bike-marketPanorama Data Insightsについて私たちは、数十年の経験を持つ専門家のチームであり、進化し続ける情報、知識、知恵の風景とつながる手助けをすることを決意しています。Panorama Data Insightsでは、幅広い関心分野において、定性分析と定量分析を通じてユニークで効果的なインサイトを創出し、クラス最高のリサーチサービスを提供することを常に目指しています。私たちのアナリスト、コンサルタント、アソシエイトは、それぞれの分野の専門家であり、広範な調査・分析能力によって、私たちのコアワークの倫理を強化しています。私たちのリサーチャーは、過去、現在、未来を深く掘り下げて、統計調査、市場調査レポート、分析的洞察を行い、私たちの大切な企業家のお客様や公的機関のほとんどすべての考えられることを行います。あなたの分野に関連する将来のシナリオの予測を生成します。【本件に関するお問合せ先】TEL：+81-3 4565 5232（9:00-18:00 土日・祝日を除く）E-mail： sales@panoramadatainsights.jpURL：https://www.panoramadatainsights.jp/LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/panorama-data-insights/Blog Site: https://japaninsights.jp/【パノラマデータインサイト 会社概要】配信元企業：Panorama Data Insights Ltd.プレスリリース詳細へドリームニューストップへ...
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...more接続はもちろん、ETMを用いた命令トレース（J-Trace PRO使用時）にも対応。ルネサスが提供する開発環境（e⊃2; studioなど）や、SEGGER独自のOzone IDEと連携して、リアルタイムOS（RTOS）上での詳細な動作可視化を可能にします。J-Linkが対応する9,000種以上のデバイス一覧には、RZ/A3Mを含むルネサス製MPUの情報も含まれており、利用時の接続設定、周辺機能の制限、推奨デバイスなどが明記されています。・ 量産段階：Flasherシリーズによる確実で高速な書き込みRZ/A3Mは、オンチップSRAMの他、外部NOR/NAND Flash、QSPI、SD/eMMCなど、複数のメモリ構成に対応しており、量産においては柔軟な書き込み方式の選択が求められます。SEGGERのFlasherシリーズは、J-Link互換の高精度ターゲット制御により、RZ/A3Mのような複雑なMPU構成でも、安定かつ高速なフラッシュ書き込みを実現。ターゲットごとの書き込みスクリプト、検証処理、セキュアキー管理など、量産品質にも配慮された機能を提供します。9,000種以上の対応デバイス一覧には、RZ/A3Mの書き込み設定に必要な情報も含まれ、設計段階から量産立ち上げまでの工程において、事前準備を円滑に進めることが可能です。■ J-Link / Flasher 対応デバイス一覧についてSEGGERでは、対応する全デバイス情報を常時更新し、公式ウェブサイトにて「対応デバイス一覧」として公開しています。これにより、RZ/A3Mのような新しいMPUであっても、開発者が使用可能なJ-Link/Flasher製品の型番や対応状況を事前に確認することができます。J-Link / J-Trace 対応デバイス一覧：対象となるマイコンやMPU、コアアーキテクチャ、インタフェース（JTAG/SWD/ETM）ごとに分類され、RZ/A3MのようなArm Cortex-A55ベースMPUにも正式対応済みです。リスト内にはメーカー名、型番、必要なファームウェアのバージョンなども明記されています。Flasherシリーズ 対応デバイス一覧：RZ/A3Mを含む複数のメモリ構成に応じた書き込み方式（オンチップ、外部メモリ、ブートROM経由など）についても整理されており、Flasher製品の選定・導入に役立つ詳細情報が掲載されています。これらの一覧により、開発初期段階から「使用予定のMPUにSEGGERが対応しているかどうか」を明確に判断できるため、ツール選定ミスや書き込み不具合を未然に防ぐことができます。■ RZ/A3Mユーザーの利便性向上と開発期間の短縮に貢献今回のSEGGER対応により、RZ/A3Mユーザーは、開発／評価／量産のすべてのフェーズにおいて、実績豊富で信頼性の高いツールを一貫して使用することが可能となります。RZ/A3Mの性能を最大限に引き出しつつ、開発効率の向上と市場投入までのリードタイム短縮が期待されます。【SEGGER Microcontroller GmbHについて】SEGGER Microcontroller GmbHは、組み込みシステム向けのソフトウェア、ハードウェア、および開発ツールのフルレンジを提供するサプライヤーです。同社は、柔軟で使いやすいツールとコンポーネントを通じて、開発プロセス全体をサポートしています。また、IoTやエッジコンピューティングの成長に伴い、セキュアな通信とデータ保護のための包括的なセキュリティソリューションを提供し、業界のニーズに応えています。1992年の設立以来、SEGGERは組み込みシステムの分野で確固たる地位を築いています。本社はドイツ・モンハイムに位置しています。【ポジティブワン株式会社について】社名 ポジティブワン株式会社（POSITIVE ONE CORPORATION）〒150-0043 東京都渋谷区道玄坂1-12-1 渋谷マークシティ・ウエスト22FＵＲＬ http://www.positive-one.comSoM製品関係：https://www.chinchillasmart.comポジティブワン株式会社は、最先端技術と時代を先読みしたエンベデッドソリューションをご提供します。そのために海外の有力な最先端技術会社と提携し、多様化する仕様に対応できるＯＥＭハードウエアや世界標準ＩＳＯなどに準拠する品質向上のためのツールをご提供します。さらに、システムコンサルティング、エンベデッドからＰＣ、スマートフォン、サーバーを含んだハードウエアからソフトウエアまでのシステム受託開発など、皆様のプロジェクト成功のためのご支援をいたします。【本件に関するお問い合わせ先】ポジティブワン株式会社メールアドレス：poc_sales@positive-one.comＴＥＬ：03-3256-3933 ＦＡＸ：03-4360-5301配信元企業：ポジティブワン株式会社プレスリリース詳細へドリームニューストップへ...
