| 研究領域 | 分子アーキテクトニクス：単一分子の組織化と新機能創成 |
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| 研究課題/領域番号 |
16H00972
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
長谷川 剛 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50354345)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2017年度)
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| 配分額 *注記 |
5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 先端機能デバイス / 硫化銀微粒子 / 分子被膜 / 情報処理 / 脳型情報処理 / 分子被覆 / 表面界面物性 / マイクロナノデバイス |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、「硫化銀微粒子から成長可能な銀ワイヤーの高さには限界がある」という前回の公募研究の成果を用いて、集積可能な固体材料による「綱引きモデル」に基づく情報処理システムの動作実証を行うことを目的としている。最終年度となる平成29年度は、分子膜をギャップ層とする素子構造の作製とその動作特性評価に注力した。なお、綱引き動作に基づく銀ナノワイヤーの成長と収縮はこの素子構造では分子膜中で起こる。分子膜中を成長する銀ナノワイヤーの動作を詳細に観察した結果、入力電圧の大きさや頻度に依存した短期記憶や長期記憶に基づく素子動作、ならびに確率動作が起こっていることが判明した。これらは、硫化銀内部の銀イオン分布の時間変化に加えて、分子膜中における銀ワイヤーの成長が容易に起こり、かつ、その崩壊現象も期待通りに起こっていることを示している。これらの現象を用いた情報処理の実現には素子の集積化が不可欠であることから、集積化が容易な縦型素子構造の開発にも取り組んだ。具体的には、銀ナノワイヤーの成長源となる固体電解質電極として、集積化に適した酸化タンタルと銀の共蒸着膜を用い、その上下に分子膜と対向金属電極を配置した素子を作製した。その結果、それぞれの分子膜中での銀ナノワイヤーの成長と収縮の制御には成功したが、綱引き動作の実現には至らなかった。この原因は、固体電解質電極のサイズと分子膜厚の最適化が為されていなかったことにあると考えられる。今後、素子サイズならびに素子作製プロセスの最適化を行うことで、研究をさらに発展させて行く予定である。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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