致遠理工科學(xué)術(shù)頭條分享：每周為你精選、總結(jié)近兩周日本院校、教授、研究室有關(guān)計算機、電子電氣、機械學(xué)等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動態(tài)，幫助大家更好完成研究計劃書以及把握備考方向~由于關(guān)注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補充～

本周院校：

·東京大學(xué)大學(xué)院理學(xué)系研究科

·東京大學(xué)物性研究所

·京都大學(xué)材料工學(xué)専攻

·德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院

·大阪大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科

·大阪大學(xué)基礎(chǔ)工學(xué)研究科

·名古屋大學(xué)地球環(huán)境研究所

01

東京大學(xué)大學(xué)院理學(xué)系研究科

東京大學(xué)物性研究所

物質(zhì)?材料研究機構(gòu)（NIMS）

一種新的量子控制方法--用“扭曲”自由控制量子隧道概率

東京大學(xué)大學(xué)院理學(xué)系研究科小林研介教授、佐々木健人助教、中村祐貴大學(xué)院生、東京大學(xué)物性研究所岡隆史教授、物質(zhì)?材料研究機構(gòu)（NIMS）的寺地徳之組成的課題組正在合作開發(fā)量子隧道。

成功地展示了以接近 100% 的概率誘發(fā)的幾何效應(yīng)Landau-Zener?（LZ）模型（發(fā)表于 1932 年），描述了量子二能級系統(tǒng)它將中的勢壘控制速度和量子隧穿概率聯(lián)系起來在這項研究中。

在世界上首次成功地展示了一種新的“扭轉(zhuǎn) Landau-Zener（TLZ）模型”，該模型將幾何“扭轉(zhuǎn)”效應(yīng)結(jié)合到 LZ 模型中。

通過精確編程的微波脈沖在金剛石中形成氮空位中心的電子自旋通過控制，在固態(tài)下實現(xiàn)了TLZ模型，證明了量子隧道效應(yīng)的實現(xiàn)概率平均為95.5%。

這項研究對于理解普遍存在于各種量子系統(tǒng)中的動力學(xué)及其控制方法具有重要意義，并有望在磁共振等各種應(yīng)用中發(fā)揮作用。

https://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2023/8465/

02

京都大學(xué)材料工學(xué)専攻

德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院

新型高強高塑合金研制成功-建立計算與實驗相結(jié)合的合金設(shè)計方法

近年來，提出了多種元素以高濃度混合的“高熵合金”的概念，它們表現(xiàn)出傳統(tǒng)合金所沒有的獨特而優(yōu)異的機械性能。

其中，等原子高熵合金（CrMnFeCoNi合金）及其衍生物，含鉻、錳、鐵、鈷、鎳各20%，含量是純金屬元素（如鎳）的10倍以上它們在室溫下合成，有望成為下一代高強度高延展性結(jié)構(gòu)材料的候選者，表現(xiàn)出優(yōu)異的延展性，上述高強度和斷裂伸長率超過100%。

然而，CrMnFeCoNi 合金所表現(xiàn)出的高強度和高延展性是由何種材料參數(shù)引起的，目前還沒有完全弄清楚。

由材料工學(xué)研究科陳正浩助理教授和干之晴之教授以及德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院M. Heilmaier教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊提出了一種CrCoNi合金體系，該合金體系在CrMnFeCoNi衍生合金中表現(xiàn)出最高的強度和延展性。

針對合金成分與材料強度和延展性的關(guān)系，以及控制材料性能的材料參數(shù)，成功開發(fā)出新型高強高延展合金，并結(jié)合計算和設(shè)計進行了新的合金設(shè)計。

該成果于2023年5月12日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Alloys and Compounds》。

https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20230526

03

大阪大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科?

從體溫感應(yīng)具有微弱能量的腦電波--小型無電池可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的誕生

大阪大學(xué)大學(xué)院工學(xué)研究科的兼本大輔準教授的研究小組開發(fā)了一項新技術(shù)，可以使腦電圖儀等可穿戴設(shè)備變得更小且無需電池。

該技術(shù)基于壓縮傳感理論，采用信號壓縮方法和專用電路系統(tǒng)實現(xiàn)，從盡可能少的觀測信號中還原出整個信號。

使用這種技術(shù)的傳感有兩個特點：“通過獲取信號并隨機縮小它們，可以大大減少計算量和信息量”和“可以從少量信息中高精度地恢復(fù)原始信號”。

因此，可以減少傳感器中安裝的電路的計算量和處理的信息量并節(jié)省能源。在這項研究中，通過利用所提出的技術(shù)，與傳統(tǒng)方法相比，成功地將安裝在腦電圖儀可穿戴設(shè)備中的傳感電路的功耗降低了 70%。

此外，開發(fā)了一個配備小型熱電發(fā)電機的原型，并證明了高質(zhì)量的腦電圖數(shù)據(jù)可以通過與體溫和外界溫度之間的差異相對應(yīng)的輕微溫差獲得的微弱電力傳輸。

利用這項技術(shù)，不僅是無線腦波儀，各種可穿戴設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也有望在沒有電池的情況下半永久運行，可以說這將促進能量收集。

這項研究的結(jié)果將于 5 月 24 日（星期三）00:00（日本標準時間）在 2023 年國際電路與系統(tǒng)研討會?(ISCAS 2023)?上公布。(這是最負盛名的電路系統(tǒng)國際會議之一。）

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230524_1

04

大阪大學(xué)基礎(chǔ)工學(xué)研究科??

行走不穩(wěn)定很有用??？--多足機器人敏捷行走新技術(shù)

大阪大學(xué)大學(xué)院基礎(chǔ)工學(xué)研究科的青井伸也教授的研究小組成功地利用不穩(wěn)定性實現(xiàn)了多足機器人的敏捷高效行走。多足機器人，擁有多條腿，具有出色的容錯性和防墜落能力，有望在各種場所得到應(yīng)用。

然而，很難計劃和控制以復(fù)雜方式與環(huán)境相互作用的許多腳的運動。尤其是，很多腳踩在地上都成了障礙物，急轉(zhuǎn)彎等敏捷動作極難進行。

在青井伸也教授的研究組中，在一個由于旋轉(zhuǎn)彈簧而具有柔性身體軸的多足機器人中，彈簧剛度被用作參數(shù)干草叉分支使直線行走不穩(wěn)定并過渡到具有剛度依賴半徑的圓形行走（2022）。

這一次，通過安裝改變機器人剛度的機構(gòu)，可以自由地使直線行走不穩(wěn)定，并且通過控制過渡圓周行走的半徑，可以實現(xiàn)敏捷和高效的行走。

因此，它有望應(yīng)用于行星探索和人們無法進入的地方（如災(zāi)難現(xiàn)場）等各種情況。

這項研究的結(jié)果于 2023 年 5 月 29 日星期一 13:00（日本時間）發(fā)表在美國科學(xué)期刊《軟機器人》上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230529_1

05

名古屋大學(xué)地球環(huán)境研究所

湯加海岸附近海底火山噴發(fā)造成的電離層空洞 - 從前沿觀測看地圈和空間圈之間的聯(lián)系

國立大學(xué)法人東海國立大學(xué)機構(gòu)名古屋大學(xué)宇宙地球環(huán)境研究所的新堀淳樹特任助教領(lǐng)導(dǎo)的研究小組開發(fā)了全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)?（GNSS）、氣象衛(wèi)星 Himawari 和 Geospace探索衛(wèi)星。

通過分析Arase等電離層觀測儀器的數(shù)據(jù)，成功觀測到南太平洋湯加近海海底火山大規(guī)模噴發(fā)引起的同心壓力波引起的電離層電子密度結(jié)構(gòu)不規(guī)則。

據(jù)觀測資料顯示，在日本上空觀測到許多電離層空洞，電子密度比正常情況下急劇下降一到兩個數(shù)量級，并向外太空延伸。

此外還發(fā)現(xiàn)，電離層空洞的形成是由電離層抬高引起的，而這種抬高發(fā)生在火山噴發(fā)造成的壓力波到達之前大約1-2小時。

該研究闡明了此類火山噴發(fā)引起的大氣變化導(dǎo)致電離層空洞形成的機制。

此外，電離層空洞是造成無線電干擾的原因，也是需要從空間天氣角度進行預(yù)報的項目。

眾所周知，造成無線電干擾的空間天氣現(xiàn)象是由太陽耀斑等太陽活動引起的，但這項研究的結(jié)果表明，空間天氣現(xiàn)象也可能是由大規(guī)模噴發(fā)等地表現(xiàn)象引起的。

該研究成果于2023年5月22日下午6點（日本時間）發(fā)表在自然研究院出版的國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)報告》上。

https://www.nagoya-u.ac.jp/researchinfo/result/2023/05/post-508.html

以上就是今天給大家整理翻譯的在5月12日-5月29日期間的日本理工研究相關(guān)新聞動態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動態(tài)，我們下期見！

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