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2021 年度 研究成果報告書

光-物質ハイブリッド状態を用いたニューロモルフィック機能の創出と高度化

研究課題

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研究課題/領域番号 20K21000
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分21:電気電子工学およびその関連分野
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

山下 兼一  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 教授 (00346115)

研究分担者 高橋 駿  京都工芸繊維大学, 電気電子工学系, 准教授 (60731768)
稲田 雄飛  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 助教 (90770941)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2022-03-31
キーワードポラリトン / ボース・アインシュタイン凝縮 / 有機結晶 / 鉛ハライドペロブスカイト
研究成果の概要

本研究では、光と物質のハイブリッド状態であるポラリトン状態を利用した新概念により、集積性と低消費電力性に優れたニューロモルフィック機能の創成を目的とした。この目標を達成する手段として、高い分子配向特性をもつ有機結晶や鉛ハライドペロブスカイトなどの材料を、微小空間に光を強く閉じ込めることができる微小共振器と組み合わせることで、効率よくハイブリッド状態を形成することに成功した。特に、全無機鉛ハライドペロブスカイトの使用により、安定性に優れたポラリトン状態の生成とエネルギー凝縮が室温で可能であることを示した。

自由記述の分野

光エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビッグデータの管理と解析を担い、ソサイエティ5.0を支える人工知能システムにはさらなる技術革新が求められる。そのシステムを構成するハードウェアにはニューロモルフィック素子が必要であり、現在はアナログ電子回路素子や強誘電体、抵抗変化型酸化物などの状態双安定性を持つデバイスが使用もしくは検討されている。しかし今後の更なる発展に向けては、エレメントの大規模集積化や省電力化が特に重要な課題である。本研究成果はこのような双安定性を持つエレメントを構成する新しい手段を、光と物質のハイブリッド状態を用いることで提案するものである。将来的には、オンデマンドでの発生、大規模集積性、省電力性などが期待できる。

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公開日: 2023-01-30  

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