原子移動型素子を用いたニューロン動作に関する研究

• 研究課題/領域番号: 24310107
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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, その他部局等, その他 (50354345)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円); 2014年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2013年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2012年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
• キーワード: ナノ電子デバイス / 原子スイッチ / ニューロン / ナノデバイス / 想起メモリ

研究成果の概要

原子/イオンの移動とその酸化・還元反応を制御して動作する原子移動型素子を基盤技術として用い、脳型コンピューターを実現する上で不可欠なニューロン動作素子の開発を目指した。その結果、ニューロン動作を特徴づける３つの基本現象、「入力信号の蓄積」、「発火」、「発火後の自己減衰」の実現に成功した。今後、シナプス動作素子との集積化を行うことで、本成果が脳型コンピューターの実現に寄与することが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Influence of Atmosphere on Photo-Assisted Atomic Switch Operations (2014)
  • 著者名/発表者名: 日野貴美、長谷川剛、田中啓文、鶴岡徹、小川琢治、青野正和
  • 雑誌名: Key Engineering Materials 巻: 596 ページ: 116-120
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/kem.596.116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Volatile and nonvolatile selective switching of a photo-assisted initialized atomic switch (2013)
  • 著者名/発表者名: 日野貴美、長谷川剛、田中啓文、鶴岡徹、寺部一弥、小川琢治、青野正和
  • 雑誌名: NANOTECHNOLOGY 巻: 24 号: 38 ページ: 384006-384006
  • DOI: 10.1088/0957-4484/24/38/384006
  • 査読あり
• [学会発表] Novel functions achieved by atom/ion movement controlled devices (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛、青野正和
  • 学会等名: CIMTEC2014
  • 発表場所: モンテカティーニテルメ(イタリア)
  • 年月日: 2014-06-15 – 2014-06-19
  • 招待講演
• [学会発表] Volatile and nonvolatile selective operation of a two-terminal gap-type atomic switch (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: ISCAS2014
  • 発表場所: メルボルン(オーストラリア)
  • 年月日: 2014-06-04 – 2014-06-05
  • 招待講演
• [学会発表] euromorphic Functions Achieved by Atomic Switches (2014)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛、鶴岡徹、寺部一弥、青野正和
  • 学会等名: TNT Japan (Trends in Nanotechnology) 2014
  • 発表場所: 国際展示場（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] 原子移動を利用した機能性接合スイッチ (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 応用物理学会シリコンテクノロジー分科会接合研究集会
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 原子移動を利用した新機能素子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 第2回電子光技術シンポジウム
  • 発表場所: 産総研臨海副都心センター(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] 原子スイッチの開発とその応用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 関西大学先端科学技術研究シンポジウム
  • 発表場所: 関西大学(吹田市)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-29
• [学会発表] 抵抗変化素子による脳型コンピューター開発の現状と将来 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 学振第181委員会第14回研究会
  • 発表場所: 千里ライフサイエンスセンター(豊中市)(招待講演)
  • 年月日: 2013-01-21
• [学会発表] 原子スイッチで創る新しい脳型コンピューター素子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 第3回 CSJ化学フェスタ2013
  • 発表場所: タワーホール船堀(東京)
  • 招待講演
• [学会発表] uromorphic functions achieved by atomic switches (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛、鶴岡徹、青野正和
  • 学会等名: PCOS2013
  • 発表場所: ホテル瑞鳳(仙台市)
  • 招待講演
• [学会発表] Emerging devices for Neuromorphic architecture (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: ERD/ERM Joint Workshop
  • 発表場所: 国際会議場（つくば市）
  • 招待講演
• [学会発表] 人間のように記憶も忘却もする新しい脳型素子 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 「機能性酸化物による新奇ナノエレクトロニクス創製」第6回勉強会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 招待講演
• [学会発表] 原子スイッチの新しい機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 学振第154委員会第83回研究会
  • 発表場所: キャンパスイノベーションセンター(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-19
• [学会発表] Atomic Switch Technology (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: International Conference on Advanced Micro-Device Engineering
  • 発表場所: 桐生市市民文化会館(桐生市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-07
• [学会発表] Atomic Switch Technology (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: MemCo Seminar
  • 発表場所: CNRS (Paris)(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-22
• [学会発表] Synaptic operation by a gap-type atomic switch (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: MemCo Workshop-Memristors for Computing
  • 発表場所: Villa Clythia (Frejus)(招待講演)
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] 原子スイッチ技術 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 平成24年度酸化物エレクトロニクススクール
  • 発表場所: 産総研(つくば市)
  • 年月日: 2012-10-29
• [学会発表] 原子スイッチで作る新しいコンピューター (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: 大人のための先端科学講座
  • 発表場所: NPO法人三鷹ネットワーク大学推進機構(三鷹市)(招待講演)
  • 年月日: 2012-10-25
• [学会発表] 電気化学素子とその脳型コンピューティングへの応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川剛
  • 学会等名: ポストSiスケーリング材料・デバイス技術分科会委員会
  • 発表場所: JEITA(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2012-09-18