原子スイッチの多機能化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 20310080
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 長谷川 剛 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, MANA主任研究者 (50354345)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円); 2010年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2008年度: 9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
• キーワード: ナノ電子デバイス / 原子スイッチ / 学習機能 / ナノデバイス / 走査プローブ顕微鏡 / 固体電気化学反応 / 金属原子架橋

研究概要

固体電気化学反応を用いて電極間での金属原子架橋の形成と消滅を制御して動作する原子スイッチの多機能化を目指した。その結果、一定の入力信号が到達するまでは素子内部に入力情報を蓄え、一定の入力信号が到達して初めて出力動作をする学習機能や、電源オフと同時に初期状態に戻る揮発性動作と、電源オフでも状態を保持する不揮発性動作の選択動作の開発に成功した。これらは脳型コンピューターなどの開発への貢献が期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Memristive operations demonstrated by gap-type atomic switches (2011)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Hasegawa, Alpana Nayak, Takeo Ohno, Kazuya Terabe, Tohru Tsuruoka, James K. Gimzewski, Masakazu Aono
  • 雑誌名: Applied Physics A Vol.102 ページ: 811-815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Memristive operations demonstrated by gap-type atomic switches (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛, ほか
  • 雑誌名: Applied Physics A 巻: 102 ページ: 811-815
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoionics switching devices : "Atomic switches (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Hasegawa, Kazuya Terabe, Toshitsugu Sakamoto, Masakazu Aono
  • 雑誌名: MRS Bulletin vol.34,No.12 ページ: 929-934
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoionics Switching Device : "Atomic Switches" (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛, 他、
  • 雑誌名: MRS Bulletin 34(12) ページ: 929-934
  • 査読あり
• [雑誌論文] 電気化学反応を用いた金属ナノワイヤーの形成とそのデバイス応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛, 他、
  • 雑誌名: Journal of the Vacuum Society of Japan 52(6) ページ: 340-346
  • NAID: 10025184777
  • 査読あり
• [学会発表] ナノエレクトロニクス研究の最前線II 原子移動型トランジスタの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-25
• [学会発表] Nanoionics Switching Device : "Atomic Switches" (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2010 Conference and Exhibition
  • 発表場所: George R. Brown Convention Center(Houston, 米国)
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] Nanoionics Switching Device : "Atomic Switches" (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2010 Conference and Exhibition
  • 発表場所: George R.Brown Conventi on Center(米国)
  • 年月日: 2010-10-19
• [学会発表] Atomic switches and their applications (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: Advances in Nonvolatile Memory Materials and Devices
  • 発表場所: Kempinski Hotel Suzhou(Suzhou, China)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] Atomic switches and their applications (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛, ほか
  • 学会等名: Advances in Nonvolatile Memory Materials and Devices
  • 発表場所: Kempinski Hotel Suzhou(中国)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] Novel Nanoionic Devices、IMRE Workshop on Atom Technology and Its Applications (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: IMRE Workshop on Atom Technology and Its Applications
  • 発表場所: IMRE, Singapore(Singapore)
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Novel Nanoionic Devices (2010)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: IMRE Workshop on Atom Technology and Its Applications
  • 発表場所: IMRE, Singapore(シンガポール)
  • 年月日: 2010-06-10
• [学会発表] Ag2S nanodot showing switching property (2009)
  • 著者名/発表者名: 大野武雄、長谷川剛, 他
  • 学会等名: ACSIN 10
  • 発表場所: Granada Conference Center(スペイン)
  • 年月日: 2009-09-22
• [学会発表] 電気化学抵抗変化素子(イオン注入型) (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2009-09-10
• [学会発表] 原子スイッチの学習機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大野武雄、長谷川剛, 他
  • 学会等名: 2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Ag2Sナノドット原子スイッチ (2009)
  • 著者名/発表者名: 大野武雄、長谷川剛, 他
  • 学会等名: 2009年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 富山大学(富山市)
  • 年月日: 2009-09-09
• [学会発表] Atomic switch and its applications (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: NSC-JST Nano-electronics Workshop
  • 発表場所: National Nano Device Laboratory(台湾・新竹市)
  • 年月日: 2009-07-23
• [学会発表] Electrochemically-controlled atomic switch for beyond CMOS (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 先進セラミックス国際会議STAC3
  • 発表場所: メルパルク横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-06-16
• [学会発表] Electrochemically-controlled atomic switch for beyond CMOS (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 先進セラミックス国際会議STAC 3
  • 発表場所: メルパルク横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-06-16
• [学会発表] Three-terminal atomic switch using Ta205 (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: Nonstoichiometric Compounds
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 2009-03-12
• [学会発表] Memristive switching achieved by an atomic switch (2009)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: AMN4 Conference
  • 発表場所: オタゴ大学(ニュージーランド)
  • 年月日: 2009-02-10
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.nims.go.jp/atom_ele_gr/index.html