| Project/Area Number |
12F02507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
中山 知信 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究者
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
XU J. 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
XU J. (独)物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2012 – 2014-03-31
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| Project Status |
Declined (Fiscal Year 2013)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
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| Keywords | カーボンナノホーン / マルチプローブSPM / ニューロモルフィック材料 / ネットワーク伝導 |
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| Research Abstract |
本研究は、多数のCNHs凝集体を連結して神経模倣型ネットワーク構造を実現し、CNHs凝集体の性質と凝集体間の接点の性質の制御を通じて、2次元ならびに3次元空間に広がったナノ構造体に非線形応答性を付与していくことによって、ニューロモルフィック機能材料を開発する。
CNH凝集体から構成されるクラスターは、クラスター内での電気伝導経路が凝集体間の接点を介して提供されるので、ネットワーク型の電気伝導体として振る舞う。これまでに、我々が開発を進めているマルチプローブSPMを用いた計測等によって、クラスター全体の伝導度が時間とともに変化していくことを確認している。この伝導度変化はクラスター内に多数存在する接点抵抗の時間変化によるものであるが、多数の接点がランダムに変化するのか、相関をもって変化するのかは、今後このタイプのネットワーク型伝導体が神経模倣型ネットワークとして利用していく上で本質的な重要性を持つ。前年度に引き続き、2本の先鋭化させた金属プローブによるAFM像観察後に、目的のCNH凝集体上にプローブを設置した状態において、取得した電流の時間変化を観測し、詳細に解析した。前年度までに、10～50μアンペアを超える大きな電流(典型的には、プローブ間に比較的大きなバイアス電圧を印加した場合)を流すと電気伝導度がゆっくりと変化していく様子を捉えていた。このような大きな印加電流が無い場合においても、そのノイズには、1/fゆらぎが確認された。
このマルチプローブSPMによる計測では、適切に利用できる金属探針を作製するためのガイドラインが確立しておらず、継続的な検討課題となっているが、本研究ではカーボンナノチューブ探針を高い再現性で作製する新しい手法も開発し、CNH凝集体クラスターの観測に利用した。
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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
ニューロモルフィック機能材料としての可能性を示す幾つかの興味深い現象を捉える事に成功した。また、その評価方法としてマルチプローブSPMが利用可能である事を確認できた。予想外の成果としては、これまで特性のバラ付きが大きいために利用できなかったカーボンナノチューブプローブに関して、非常に高い効率で再現性良く作製することに成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究期間を終了したが、ニューロモルフィック機能材料の可能性が示された事を受けて、受入研究者グループでは様々な材料に目を向けて、開発を進めていく予定である。その際に問題となるのは、やはり計測技術である。マルチプローブSPMは、汎用性の高い手法であるが、計測対象となる材料が分子系の場合(カーボンナノホーンを含む)、接点抵抗の制御が難しい事がある。これを材料毎に解決していく必要がある。
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