2019 Fiscal Year Annual Research Report
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17H02789
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
長谷川 剛 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50354345)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松本 卓也 大阪大学, 理学研究科, 教授 (50229556)
田中 啓文 九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (90373191)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | シナプス動作素子 / 走査型トンネル顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ディープラーニングでは、シナプスの結合荷重を学習によって変化させることで脳型の情報処理を行っている。シナプス素子の可変抵抗域が大きいほど、より高度で複雑な情報処理が可能となる。本研究では、固体電解質電極中の金属イオンを還元して析出させることで電極間に挟んだ分子を歪ませる新しい動作メカニズムで動作するシナプス素子の実現を目指している。昨年度までに硫化銀を走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）の探針として用いることで、硫化銀探針から析出する銀原子によってC60分子の圧縮とその電子状態制御が可能であることを複数回の測定データを統計的に処理することで実証してきた。最終年度となるR１年度は、単一のC60分子を狙っての測定を行うことで、圧縮量と電子状態変化の定量的な評価を実現し、シナプス動作素子としての利用可能性の検証を進めた。その結果、圧縮前は回転運動しているC60分子が圧縮力を受けて回転運動を止めること、C60分子が歪むことで電子準位の縮退が解けてHOMO-LUMOギャップが縮まることが、走査型トンネル分光によって明瞭に観測できた。これらにより、分子圧縮制御によるシナプス動作素子の基本動作を実証した。確立した技術をネットワーク型の情報処理システムに応用するべく、複数の電極を持つリザバー構造を試作し、その動作特性を評価した結果、リザバー内における伝導経路の形成と消滅の制御にも成功した。以上の結果は、当初目標であるシナプス動作素子の実現に止まらず、本研究期間中に、その高い応用可能性をも示したものである。以上の成果を纏めて、学会発表および論文発表した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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