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メモリ機能を有する光素子の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K13339
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 応用物性
研究機関広島大学

研究代表者

横山 新  広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 教授 (80144880)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード光メモリスタ / ジアリールエテン / ニューラルネットワーク / 光導波路 / シリコン窒化膜 / 紫外線硬化樹脂 / 緑色光透過率 / フォトクロミック材料 / メモリー機能 / 紫外線誘起光透過率減少 / 可視光照射光透過率回復 / シナプス模擬機能 / メモリ機能 / 有機フォトクロミック材料
研究成果の概要

抵抗、インダクタ、キャパシタに続く第4の素子として、通過電荷量に応じて抵抗が変化する「メモリスタ」が注目されている。本研究では、「通過光量に応じて光透過率が変化する光メモリスタ」を実現した。
紫外線照射により緑色光の透過率が減少し、緑色光照射により透過率が回復する、フォトクロミック材料「ジアリールエテン」(1988年立教大学入江教授発見)をクラッドまたはコアに含む光導波路を形成し、光メモリスタを実現した。だが、緑色光の回復時定数は0.2秒~数分と長く目標とするミリ秒に達しない。そこで、物理モデルを構築し実験結果を模擬した結果、ジアリールエテン濃度低下によりミリ秒時定数になるという予測が得られた。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Optical waveguides with memory effect using photochromic material for neural network2018

    • 著者名/発表者名
      Tanimoto Keisuke、Amemiya Yoshiteru、Yokoyama Shin
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 4S ページ: 04FH02-04FH02

    • DOI

      10.7567/jjap.57.04fh02

    • NAID

      210000148940

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optical Memory Waveguides Using Photochromic Material for Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Asahara, Y. Amemiya, and S. Yokoyama
    • 雑誌名

      Ext. Abst. of Int. Workshop on Nanodevice Technologies 2018

      巻: - ページ: 18-19

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Biomimetic Neural Network Using Phtochromic Optical Waveguides with Memory Effect2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Asahara, Y. Amemiya, T. Tabei, and S. Yokoyama
    • 雑誌名

      Proc. of the Second Int. Symp. on Biomedical Engineering (2017)

      巻: - ページ: 250-251

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Waveguides with Memory Effect Using Photochromic Material for Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Amemiya, and S. Yokoyama
    • 雑誌名

      Extend. Abst. Int. Conf. on Solid State Devices and Materials (SSDM2017)

      巻: - ページ: 97-98

    • NAID

      210000148940

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Optical Memory Waveguides Using Photochromic Material for Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Asahara, Y. Amemiya, and S. Yokoyama
    • 学会等名
      International Workshop on Nanodevice Technologies 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光記憶材料を用いた神経回路の研究2018

    • 著者名/発表者名
      谷本 桂理, 麻原 遥平, 雨宮 嘉照, 田部井 哲夫, 横山 新
    • 学会等名
      平成29年度生体医歯工学共同研究拠点成果報告会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミック材料をコアに含む光メモリ導波路の研究2018

    • 著者名/発表者名
      谷本 桂理, 麻原 遥平,, 雨宮嘉照, 横山 新
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミック材料を用いた光ニューラルネットワークの研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷本桂理、雨宮嘉照、田部井哲夫、横山 新
    • 学会等名
      2017年第64回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜、横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Optical Waveguides with Memory Effect Using Photochromic Material for Neural Network2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Amemiya, and S. Yokoyama
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biomimetic Neural Network Using Phtochromic Optical Waveguides with Memory Effect2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Asahara, Y. Amemiya, T. Tabei, and S. Yokoyama
    • 学会等名
      Second Int. Symp. on Biomedical Engineering (2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フォトクロミズムを利用した光ニューラルネットワークの研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷本 桂理, 麻原 遥平, 雨宮 嘉照, 田部井 哲夫, 横山 新
    • 学会等名
      2017年度応用物理・物理学系学会中国四国支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フォトクロミック材料とスロット導波路を用いた光メモリデバイスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      谷本 桂理, 麻原 遥平, 雨宮 嘉照, 田部井 哲夫, 横山 新
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Neural Network Based on Phtotochromic Materials2017

    • 著者名/発表者名
      K. Tanimoto, Y. Amemiya, T. Tabei, and S. Yokoyma
    • 学会等名
      International Workshop on Nanodevice technologies 2017
    • 発表場所
      Hiroshima University
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究所ニュース第10号(2018年発行)

    • URL

      http://www.rnbs.hiroshima-u.ac.jp/intro/rnbs_news_no10.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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