| Project/Area Number |
22K18816
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
Mahito Yamamoto 関西大学, システム理工学部, 准教授 (00748717)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
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| Keywords | 二次元物質 / 相転移物質 / 振動子 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の人工ニューラルネットワークに基づくアルゴリズムである深層学習の発展にともない、人間を超える認知機能を有する脳型コンピュータ創出の機運は高まっている。一方で、人間の脳に準ずる超低消費電力でニューラルネットワークをエミュレート可能なハードウェアは未だ実現されていない。本研究では、脳型コンピュータへの将来的な実装を視野に入れ、相転移物質と二次元物質からなる相転移振動子ネットワークの作製を試みる。本研究において、単一チップ上で相転移振動子ネットワークを形成し、振動子間の同期現象を利用した超低消費電力認知情報処理が実現されれば、相転移振動子に基づく脳型コンピュータの創製が期待される。
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| Outline of Final Research Achievements |
The objective of this work is to fabricate gate-tunable oscillator devices based on a van der Waals heterostructure of VO2 and MoS2. In this work, we demonstrated growth of transferrable VO2 wires on Si/SiO2 substrates using the physical vapor deposition method. Furthermore, we successfully fabricated VO2-contacted MoS2 field-effect transistors by transferring VO2 on MoS2. The results have implications for applications of the VO2/MoS2 van der Waals heterostructure transistors to gate-tunable oscillators.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年、振動子の集団同期現象を利用した新奇コンピュータがその低消費電力性から注目を集めている。実際に、振動子を大規模集積しコンピュータを構成するためには、振動子自体が微細性と集積性を有し、さらに振動周波数を変調可能であることが求められる。本研究では、絶縁体－金属相転移を示すことから振動子への応用が期待されているVO2をナノ細線状に大量合成することに成功し、さらにVO2ナノ細線と二次元半導体MoS2とのヘテロ構造トランジスタを作製し、ゲート電圧による相転移制御の可能性を開拓した。したがって、本研究ははVO2相転移振動子を用いた新奇コンピューティングの実現への第一歩として意義があると考えられる。
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