生体ゆらぎに学ぶ確率共鳴現象を利用した情報処理素子の創製

• 研究課題/領域番号: 23656209
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 田畑 仁 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (00263319)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ゆらぎ / リラクサー / スピングラス / 情報処理 / メモリデバイス / スピンゆらぎ / フェライト / レーザーMBE

研究概要

生体ゆらぎを模倣するため、スピンゆらぎを利用する「スピングラス材料」に関する開発をおこなった。まず室温スピンゆらぎ材料の開発として、室温でスピングラス(クラスターグラス)を示すスピネル型フェライト材料を活用して、その"スピンゆらぎ"を利用した、生体ゆらぎの模倣を試みた。次に磁性素子としてハードディスク等に用いられているトンネル磁気抵抗素子をモデルとして、磁性/絶縁体/スピングラス材料のスピントンネル接合素子を試作し、その基礎特性を評価した。

研究成果

• [雑誌論文] Lattice strains and polarizedluminescence in homoepitaxial growth of a-plane ZnO (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui and H
  • 雑誌名: Tabata,Applied Physics Letters 巻: Vol.101 ページ: 231901-231901
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heteroepitaxial growth and characterization of ZnO films on Gd3Ga5O12 garnet substrates (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Ono, H. Matsui and H . T ab a ta,J
  • 雑誌名: Appl. Phys 巻: Vol.112 ページ: 103530-103530
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallic mesh-based terahertz biosensing of single- and double-stranded DNA (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Hasebe, S.Kawabe, H.Matsui and H.Tabata
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: Volume 112 ページ: 94702-94702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photocurrent in Rh-Substituted α-Fe2O3 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Seki, H.Yamahara and H.Tabata
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol.5,No.11 ページ: 115801-115801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Sharp Dip Structures on Terahertz Transmission Spectra of Metallic Meshes (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hasebe, Y.Yamada, and H.Tabata
  • 雑誌名: JJAP 巻: Vol.51, No.4
  • NAID: 210000140560
  • 査読あり
• [雑誌論文] The contribution of quantum confinement to optical anisotropy of a-plane Cd0.06Zn0.94O/ZnO quantum wells (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Matsui and H.Tabata,Appl
  • 雑誌名: Phys.Lett 巻: 100 ページ: 171910-171910
  • 査読あり
• [雑誌論文] The contribution of quantum confinement to optical anisotropy of a-plane Cd0.06Zn0.94O/ZnO quantum wells (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 100 号: 17 ページ: 171910-4
  • DOI: 10.1063/1.4707384
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Sharp Dip Structures on Terahertz Transmission Spectra of Metallic Meshes (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hasebe, Y.Yamada,and H.Tabata
  • 雑誌名: JJAP 巻: Vol.51, No.4 号: 4S ページ: 04DL03-04DL03
  • DOI: 10.1143/jjap.51.04dl03
  • NAID: 210000140560
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic and electric properties of Ru-substituted CoFe2O4 thin films fabricated by pulsed laser deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Iwamoto
  • 雑誌名: J. Appl. Phys.. 巻: 112 号: 10 ページ: 103901-6
  • DOI: 10.1063/1.4766410
  • 査読あり
• [雑誌論文] Metallic mesh-based terahertz biosensing of single- and double-stranded DNA (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Hasebe
  • 雑誌名: J. Appl. Phys 巻: 112 号: 9 ページ: 094702-9
  • DOI: 10.1063/1.4761966
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Photocurrent in Rh-Substituted α-Fe2O3 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Seki
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: Vol. 5, No. 11 ページ: 115801-115801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lattice strains and polarized luminescence in homoepitaxial growth of a-plane ZnO (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: Vol. 101, Issue 23 号: 23 ページ: 231901-5
  • DOI: 10.1063/1.4769036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial thin films of p-type spinel ferrite grown by pulsed laser deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Seki, H.Tabata,H.Ohta,K.Inaba,S.Kobayashi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. 巻: 99 ページ: 242504-242504
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between structural andluminescent properties of Eu31-doped (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Badalawa, H.Matsui, T.Osone, N.Hasuike, H.Harima, and H.Ta bata,J
  • 雑誌名: Appl. Phys 巻: 109 ページ: 53502-53502
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial strain-induced magnetic anisotropy in Sm3Fe5O12 thin films grown by pulsed laser deposition (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Yamahara, M.Mikami, M.Seki,H .Tabata,J
  • 雑誌名: Mag. Mag .Mat 巻: 32 ページ: 3143-3146
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical dynamics of energy transfer from a CdZnO quantum well to a proximal Ag nanostructure (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui, W. Nomura, T. Yatsui, M. Ohtsu, and H.Tabata
  • 雑誌名: Optics Letters 巻: Vol.36 N0.19
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-plane light polarization in nonpolarm-plane CdxZn1-xO/ZnO quantum wells (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui and H. Tabata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 巻: 98 号: 26 ページ: 261902-261902
  • DOI: 10.1063/1.3603931
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface plasmon modes guided by Ga-doped ZnO layers bounded by different dielectrics (2011)
  • 著者名/発表者名: W.Badalawa,H.Matsui,A.Ikehata,and H.Tabata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett 巻: 99 号: 1 ページ: 11913-11913
  • DOI: 10.1063/1.3608313
  • URL: http://dx.doi.org/10.1063/1.3608313
  • 査読あり
• [雑誌論文] Label-free THz sensing of living body-related molecular binding using ametallic mesh (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hasebe, Y. Yamada,and H.Tabat,Biochem
  • 雑誌名: Biophys.Res.and ferri-magneticComm 巻: 414 ページ: 192-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical dynamics of energy transfer CdZnO (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui, and H. Tabata
  • 雑誌名: Optics Lett. 巻: 36 ページ: 192-198
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface plasmon modes guided by Ga-doped ZnO (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Badalawa, H. Matsui, A. Ikehata, and H. Tabata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lettt. 巻: 99
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-Plane light polarization in nonpolar m-plane (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui and H. Tabata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lettt. 巻: 98
  • 査読あり
• [雑誌論文] Epitaxial strain-induced magnetic in Sm3Fe5O12 (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Yamahara, M. Mikami, M. Seki, H. Tabata
  • 雑誌名: J. Mag. Mag. Mat. 巻: 32 ページ: 3143-3146
  • 査読あり
• [学会発表] THz sensing and imaging using nanostructures(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Terahertz Nanoscience (TeraNano lll)
  • 年月日: 2012-12-11
• [学会発表] Hetero Epitaxial p-n Junctions ofSpinel Type Magnetic Semiconductors and Their Polaron Conducting and Magnetice Properties(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston Massachusetts, U.S.A
  • 年月日: 2012-11-28
• [学会発表] Fermi level control of spinel ferrite and their polaron properties-Toward the realization of spin Esaki diodes-(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: India-Japan Conference
  • 発表場所: Bangalore, India
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Spin and Charge Ordering in Ferrite Related Thin Films and Their Electric and Magnetic Properties(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies-International Conference on Electronic Materials 2012(IUMRS-ICEM2012 Symposium)
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2012-09-24
• [学会発表] Room Temperature Polaron and Ferrimagnetic Properties on Spinel Type Ferrite Thin Films and their p-n Junctions (Invited ) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: Collaborative Conference on Materials
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 年月日: 2012-07-27
• [学会発表] Hetero epitaxial p-n junctions of comlex oxides based on spinel type territe and their polaron conducting and ferri-magnetic properties(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: Villa Conference on Energy, materials,and Nanotechnology (2012 EMN Meeting)
  • 発表場所: Orlando, FL, U.S.A.
  • 年月日: 2012-04-16
• [学会発表] Room temperature spin-polarized current in Ru-substituted spinel ferrite thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Seki, F.Iwamoto, and H.Tabata
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Spring Meeting & Exhibit (2012 MRS Spring Meeting & Exhibit) San Francisco
  • 発表場所: CA,U.S.A
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] Plasmon assited energy transfer in metal nano dot and ZnO/ZnCdO quantum well heterostructures(Invited) (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: 2012 Materials ResearchSociety Spring Meeting & Exhibit (2012MRS Spring Meeting & Exhibit)
  • 発表場所: SanFrancisco, CA,U.S.A.
  • 年月日: 2012-04-12
• [学会発表] Room temperature spin-polarized current in Ru-substituted spinel ferrite thin films (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Seki
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Spring Meeting & Exhibit (2012 MRS Spring Meeting & Exhibit)
  • 発表場所: San Francisco,CA, U.S.A.
• [学会発表] Plasmon assited energy transfer in metal nano dot and ZnO/ZnCdO quantum well heterostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tabata
  • 学会等名: 2012 Materials Research Society Spring Meeting & Exhibit (2012 MRS Spring Meeting & Exhibit)
  • 発表場所: San Francisco, U.S.A
  • 招待講演
• [学会発表] Hetero epitaxial p-n junctions of comlex oxides based on spinel type territe and their polaron conducting and ferri-magnetic properties (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tabata
  • 学会等名: Villa Conference on Energy, materials, and Nanotechnology
  • 発表場所: Orlando, FL, U.S.A.
  • 招待講演
• [学会発表] センサと薄膜技術 ～五感から超五感へ～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: 独)日本学術振興会 薄膜第131委員会 第260研究会 共催 学振141委員会,「センサ用薄膜技術」
  • 発表場所: アジュール竹芝，東京
  • 招待講演
• [学会発表] 双極子グラスによる生体ゆらぎ模倣情報処理 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: 「次世代情報処理における揺らぎと確率２」主催：2012年度 日本神経回路学会 時限研究会
  • 発表場所: 理化学研究所 和光キャンパス、埼玉県
  • 招待講演
• [学会発表] 食の安心・安全のためのテラヘルツプラズモニクス ～農薬検査から食物アレルギー反応検査まで～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: 公益財団法人 科学技術交流財団「テラヘルツを用いた食品検査技術の現状と将来展望」
  • 発表場所: ウインクあいち，愛知
  • 招待講演
• [学会発表] Room Temperature Polaron and Ferrimagnetic Properties on Spinel Type Ferrite Thin Films and their p-n Junctions (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tabata
  • 学会等名: Collaborative Conference on Materials Research (CCMR) 2012
  • 発表場所: Seoul, South Korea
  • 招待講演
• [学会発表] Functional pathological assessment using molecular chemical imaging of intermediate stage from normal to adenona-carcinoma regions of human colons (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui
  • 学会等名: 12th The University of Tokyo Life Science Symposium
  • 発表場所: The University of Tokyo, Tokyo
• [学会発表] テラヘルツ波および近赤外プラズモニクスによる高感度バイオセンシング (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: 第12回東京大学生命科学シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学 安田講堂,東京
• [学会発表] 医工学分野応用に向けたテラヘルツ波分光・イメージング技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: 平成24年度第一回医用生体電磁気学研究会、第22期第一回URSI-K国内小委員会
  • 発表場所: 都大学東京 秋葉原サテライトキャンパス, 東京
  • 招待講演
• [学会発表] Local electromagnetic fields of surface plasmons on metallic oxide materials (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matsui
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，愛媛県
• [学会発表] BIOxide Electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: さきがけ研究会「秩序と物性2012」
  • 発表場所: 京都大学吉田キャンパス、京都府
  • 招待講演
• [学会発表] Rh置換Fe2O3薄膜の作製と近赤外域における光電特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 関 宗俊
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，愛媛県
• [学会発表] パルスレーザー堆積法によるNiAs型(Fe1-xCrx)Seの薄膜成長と磁気物性-Film growth and magnetic properties of (Fe1-xCrx)Se with NiAs-type by PLD (2012)
  • 著者名/発表者名: Song Guibin
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，愛媛県
• [学会発表] 自己組織化あるいはEB加工ナノ構造表面による筋萌芽細胞の分化制御 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山原 弘靖
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，愛媛県
• [学会発表] Surface plasmons on oxide nanomaterials: Control of plasmon resonance via electron doping (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Matui
  • 学会等名: 2012年秋季 第73回 応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学，愛媛県
• [学会発表] Spin and Charge Ordering in Ferrite Related Thin Films and Their Electric and Magnetic Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tabata
  • 学会等名: International Union of Materials Research Societies-International Conference on Electronic Materials 2012(IUMRS-ICEM2012 Symposium
  • 発表場所: パシフィコ横浜、神奈川県
  • 招待講演
• [学会発表] Fermi level control of spinel ferrite and their polaron properties -Toward the realization of spin Esaki diodes- (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Tabata
  • 学会等名: 日印セミナー「電子-磁気材料における新しい機能性」
  • 発表場所: バンガロール、インド
  • 招待講演
• [学会発表] メタマテリアルを用いた信号増強THz-TDSによるバイオ分光 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: シンポジウム：「テラヘルツ分光法の最先端 ～ここまできたテラヘルツ時間領域分光～」主催：日本分光学会 テラヘルツ分光部会
  • 発表場所: 筑波大学、茨木県
  • 招待講演
• [学会発表] Hetero Epitaxial p-n Junctions of Spinel Type Magnetic Semiconductors and Their Polaron Conducting and Magnetice Properties (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Tabata
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: ボストン、アメリカ
  • 招待講演
• [学会発表] THz sensing and imaging using nonostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Tabata
  • 学会等名: 3rd International Symposium on Terahertz Nanoscience(TeraNano lll)
  • 発表場所: ホノルル、ハワイ
  • 招待講演
• [学会発表] Energy Conversion between Surface Plasmon and Exciton in Functional Oxide Superlattices and Quantum Wells(Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: Nano-S&T 2011
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Plasmon-assisted Energy Conversion of Photon to Electron and Spin in Oxide Semiconducting Quantum Wells (Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: The 18th International Workshop on Oxide Electronics (WOE18)
  • 発表場所: Napa Valley, U.S.A.
  • 年月日: 2011-09-27
• [学会発表] Terahertz Surface Plasmonics for Bio-sensing(Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: International Symposium on Terahertz Nanoscience (TeraNano 2011) Workshop of International Terahertz Research Network (GDR-I)
  • 発表場所: Osaka, Japan
• [学会発表] Analysis of Sharp Dip Structures on THz Transmission Spectra of Metallic Meshes (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Hasebe, H.Tabata
  • 学会等名: 2011 International Conference on SolidState Devices and Materials (SSDM2011)
  • 発表場所: Nagoya,Japan
• [学会発表] Energy Conversion between Photon-Electron & Spin in Oxide Semiconducting Super Lattices and Quantum Wells (Invited) (2011)
  • 著者名/発表者名: H . Tabata, H.Matsui and M. Seki
  • 学会等名: 24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors (ICANS 24)
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Electronic Structure of Novel Magnet ic and Superconducting Materials (2011)
  • 発表場所: Univ ersity of Tokyo , Tokyo
• [学会発表] Energy Conversion between Surface Plasmon and Exciton in Functional Oxide Superllatices (2011)
  • 著者名/発表者名: 田畑 仁
  • 学会等名: Nano-S&T 2011(招待講演)
  • 発表場所: 大連・中国
• [学会発表] Spintronics and plasmonics based on oxide quantum wells(Invited)
  • 著者名/発表者名: H.Tabata
  • 学会等名: The 4th Indo- Japan Seminar
• [図書] New Developments in Photon and Materials Research (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Matsui and H.Tabata
  • 総ページ数: 300
  • 出版者: Nova Science Publishers
• [備考]
  • URL: http://www.bioxide.t.u-tokyo.ac.jp/