分子被覆硫化銀微粒子による綱引きモデル型情報処理の基本動作実証
Publicly Offered Research
| Project Area | Molecular Architectonics: Orchestration of Single Molecules for Novel Function |
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| Project/Area Number |
16H00972
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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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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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
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| Keywords | 先端機能デバイス / 硫化銀微粒子 / 分子被膜 / 情報処理 / 脳型情報処理 / 分子被覆 / 表面界面物性 / マイクロナノデバイス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、「硫化銀微粒子から成長可能な銀ワイヤーの高さには限界がある」という前回の公募研究の成果を用いて、集積可能な固体材料による「綱引きモデル」に基づく情報処理システムの動作実証を行うことを目的としている。最終年度となる平成29年度は、分子膜をギャップ層とする素子構造の作製とその動作特性評価に注力した。なお、綱引き動作に基づく銀ナノワイヤーの成長と収縮はこの素子構造では分子膜中で起こる。分子膜中を成長する銀ナノワイヤーの動作を詳細に観察した結果、入力電圧の大きさや頻度に依存した短期記憶や長期記憶に基づく素子動作、ならびに確率動作が起こっていることが判明した。これらは、硫化銀内部の銀イオン分布の時間変化に加えて、分子膜中における銀ワイヤーの成長が容易に起こり、かつ、その崩壊現象も期待通りに起こっていることを示している。これらの現象を用いた情報処理の実現には素子の集積化が不可欠であることから、集積化が容易な縦型素子構造の開発にも取り組んだ。具体的には、銀ナノワイヤーの成長源となる固体電解質電極として、集積化に適した酸化タンタルと銀の共蒸着膜を用い、その上下に分子膜と対向金属電極を配置した素子を作製した。その結果、それぞれの分子膜中での銀ナノワイヤーの成長と収縮の制御には成功したが、綱引き動作の実現には至らなかった。この原因は、固体電解質電極のサイズと分子膜厚の最適化が為されていなかったことにあると考えられる。今後、素子サイズならびに素子作製プロセスの最適化を行うことで、研究をさらに発展させて行く予定である。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
