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量子ドットセルオートマトン論理デバイスの理論的動作解析および設計

研究課題

研究課題/領域番号 25790009
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ構造物理
研究機関工学院大学

研究代表者

徳永 健  工学院大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (30467873)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード量子ドット / セルオートマトン / 分子デバイス / 論理回路 / 錯体 / 混合原子価 / 電子移動 / 量子化学 / 量子ダイナミクス / ルテニウム錯体 / Creutz-Taube錯体 / 密度汎関数法
研究成果の概要

従来のコンピュータに使用されている中央演算処理装置(CPU)に代わる次世代デバイスとして、4核Ru混合原子価錯体を用いた分子型量子ドットセルオートマトン(MQCA)論理回路に注目し、その実用可能性を探った。4核錯体の周辺に3組の入力を配置したモデルで論理回路としての動作をシミュレートしたところ、全16パターンの論理回路のうち10パターンで理想的に動作することが分かった。本モデルの論理演算時間は1 fs以内(THzオーダーのクロック周波数に対応)であることから、MQCAデバイスが従来型のCPUを上回る演算性能を有する可能性があることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Electrochemistry, Charge Transfer Properties, and Theoretical Investigation of a Macrocyclic Boronate Dimer of 1',1'''-Biferrocenediboronic Acid and Related Ferrocenyl Boronate Complexes2015

    • 著者名/発表者名
      Keishiro Tahara, Nazuna Terashita, Tetsuhiro Akita, Shohei Katao, Jun-ichi Kikuchi, Ken Tokunaga
    • 雑誌名

      Organometallics

      巻: 34 号: 1 ページ: 299-308

    • DOI

      10.1021/om501129a

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Construction of covalent- and hydrogen-bonded assemblies from 1',1'''-biferrocenediboronic acid as a new organobimetallic building block2014

    • 著者名/発表者名
      Keishiro Tahara, Tetsuhiro Akita, Shohei Katao, Ken Tokunaga, Jun-ichi Kikuchi
    • 雑誌名

      Dalton Transactions

      巻: 43 号: 25 ページ: 9579-9585

    • DOI

      10.1039/c4dt00988f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Theoretical Study on Transmission Behavior of Electronical Signal through One-Dimensional Biferrocenium Network2015

    • 著者名/発表者名
      徳永 健、山口涼太、松田貴裕
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      船橋
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Simulations of Quantum-Dot Cellular Automata Constructed from Creutz-Taube Squares2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokunaga, Yuji Tsuchiya, Masako Sakakibara
    • 学会等名
      11th International Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2014)
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Hole-Transport Properties of Defect Fullerenes C69: A Theoretical Study on Singlet and Triplet States2014

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokunaga
    • 学会等名
      6th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion (WCPEC6)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-11-23 – 2014-11-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fe, Ru, Os 原子を有する非対称型量子ドットセルオートマトンの理論的動作解析2014

    • 著者名/発表者名
      徳永 健、松田貴裕、山口涼太
    • 学会等名
      第64回錯体化学討論会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic simulations of carrier transport on the surface of fullerene C60 and hydrogenated fullerenes C60H22014

    • 著者名/発表者名
      Ken Tokunaga, Yasuhiro Takemoto
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2014
    • 発表場所
      マドリード
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 四核ルテニウム錯体を用いた量子ドットセルオートマトンデバイスの理論的動作解析2014

    • 著者名/発表者名
      榊原 雅子、徳永 健
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Long-range Modulation of the Inter-molecular Interaction in the Naphthalene Cluster by Introducing of the Charged Naphthalene2013

    • 著者名/発表者名
      大森 滋和、徳永 健、川畑 弘
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies ( EM-NANO 2013 )
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Theoretical Study of Solvation Effect on the Electron Transfer in Cyclophane2013

    • 著者名/発表者名
      徳永 健、大森 滋和、川畑 弘
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies ( EM-NANO 2013 )
    • 発表場所
      金沢
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 理論化学研究室ホームページ

    • URL

      http://tokunaga-ken.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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