| 研究課題/領域番号 |
17H03236
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子・電気材料工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
酒井 朗 大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (20314031)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
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| キーワード | メモリスタ / シナプス / 金属酸化物結晶 / 酸素空孔 / 転位 / エピタキシャル薄膜 / パルスレーザー蒸着 / 走査透過電子顕微鏡 / 酸化物 / 薄膜 / レーザー蒸着 / 透過電子顕微鏡 / 酸化物結晶 |
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| 研究成果の概要 |
メモリスタを基幹シナプス素子とする脳型コンピュータは、次世代高速・低消費電力コンピューティングに不可欠である。本研究では、金属酸化物メモリスタ結晶中の機能的格子欠陥である酸素空孔や転位に着目し、それらの原子・電子構造と形態のデザインと多端子素子構造への拡張を念頭に、高配向2次元転位網を用いた抵抗スイッチング素子の開発、4端子メモリスタ素子のシナプス特性の実証、素子内抵抗変化領域の電子構造解析等を行った。それにより、生体シナプスが有する高次ニューロモジュレイション機能を模倣するシナプス素子・回路基盤となるシナプティックプラットフォームを構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、より多機能・高性能な脳型コンピュータを実現するために、メモリスタ結晶素子における酸素空孔や転位等の格子欠陥に着目し、4端子構造をベースにしたシナプティックプラットフォームを創製した。高配向2次元転位網の形成や酸素空孔分布の2次元面内制御を通して、酸化物メモリスタ結晶の抵抗変化に関わる転位の影響や、酸素空孔のドリフト機構と電子構造の相関等、学術的に意義深い物理学的知見が獲得された。また、本研究で提唱した4端子構造は、シナプスの自己回帰的な重み操作等、今後、より高度なニューラルネットワークをハードウェア的に実現していくうえで、産業戦略的にも意義深い。
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