2014 Fiscal Year Annual Research Report
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26708029
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
大野 武雄 東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 准教授 (90447144)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 知能機械 / 知能情報処理デバイス / イオン伝導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来までの知能情報処理デバイス・システムの研究において，シナプスやニューロンの模倣は主にトランジスタ，回路設計およびプログラミングが用いられ，基本的にはデジタル回路設計に依存している．このような状況の中，研究代表者は従来までの知能情報処理デバイスとは構成材料そして動作原理が全面的に異なる“無機シナプス”の現象を報告した(Ohno et al., Nature Mater. 2011)．このシナプス模倣動作の特徴は，①電気化学材料中のイオンと原子の移動を利用してシナプス特性をうまく再現できる，②入力電気信号の演算（判定）とその記憶の両方を同時に行える，③回路設計やプログラミングが必要無いこと，である．本研究課題では研究代表者が発見したイオンと原子の酸化還元反応に基づいて実現する新規な人工シナプス動作デバイスの開発とそれを実装した電気化学材料ベースの知能情報処理ハードウェアの構築を目指す．当該年度はトンネル電流が流れることのできる電極間隔の形成を目的としてナノファブリケーション技術の構築を行った．電子線描画装置および極薄薄膜成膜装置を用いて白金や銀電極をナノメートル間隔を有して配置する構造を試作した結果，電極間隔の違いによって電流値の大きさの変化が見られ、その傾向からトンネル電流伝導を確認した．また，電極間隔を金属酸化膜で満たした場合に良いトンネル伝導が確認された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度はナノスケールの電極間隔の形成とそのデバイス中でのトンネル電流伝導の確認ができ，順調に進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度得られたナノ電極間隔構造を有するデバイスを用いて，揮発性を有するスイッチング特性を得ることを目指す．加えて，揮発性の特性をさまざまな時間スケールで実現できるデバイス構造を実現する．
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| Causes of Carryover |
今年度新規の成膜装置一式を導入したが，一部の部品選定に時間を要し，結果的に次年度での追加部品の導入が必要となったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額分は今年度導入した成膜装置一式への追加部品代として使用する予定である．また，当該装置で使用する材料ソースなどの消耗品代としても使用する．
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