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2014 年度 実績報告書

メモリスタ・抵抗変化型メモリ素子のための新しい電子回路設計基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 24360145
研究機関北海道大学

研究代表者

浅井 哲也  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (00312380)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードメモリスタ / ReRAM / アナログ電子回路 / シナプス
研究実績の概要

全研究期間にわたり、不揮発メモリへの応用が盛んな電気回路素子「メモリスタ」のアナログ特性を利用する新しい電子回路の設計基盤を構築した。メモリスタ(M)は、インダクタ(L), キャパシタ(C), 抵抗(R)に次ぐ第四の電気基本素子であり、論理回路応用に関する研究は進んでいるものの、アナログ電子回路応用のための学術的基盤は全く整えられていない。これまで申請者らにより設計/実証されてきたメモリスタを組み込んだアナログ電子回路をもとに、設計の基本となる考え方と回路理論を整理・発展させ、第四の電気基本素子を活用した新しい電子回路ための学術基盤を構築し、将来の電子回路工学・エレクトロニクスの発展に寄与することを本研究の目的とした。得られた具体的な成果は以下の3点である:
・申請者らの提案による「C-ReRAMフィルタ回路における電荷保存則」の定式化
・メモリスタ発振回路の設計法の確立(負性抵抗を利用した緩和振動子, 単安定回路)
・メモリスタを用いた脳型学習ハードウェアに関する検討
当初計画していた「メモリスタ増幅器と位相変調器,メムインダクタンスとメムキャパシタンスの回路応用」については、基礎構築はできたものの、応用を見据えた具体的な回路を提唱するには至らなかった。上記研究成果を、業績欄に記載の2冊(2章)の書籍にまとめた。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

26年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [学会発表] A Memristor ---the Fourth Fundamental Circuit Element--- and its Application to Unconventional Computation2014

    • 著者名/発表者名
      Asai T.
    • 学会等名
      The 6th IEEE International Nanoelectronics Conference 2014
    • 発表場所
      Hokkaido University, Sapporo, Japan
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Molecular neuromorphic learning systems consisting of synaptic devices on high-conductive polypyrrole films2014

    • 著者名/発表者名
      Akai-Kasaya M., Tuan D.N., Asai T., Yamamoto S., Saito A., and Kuwahara Y.
    • 学会等名
      CMOS Emerging Technologies Research 2014 Symposium
    • 発表場所
      MINATEC, Grenoble, France
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-08
    • 招待講演
  • [学会発表] Trends in neuromorphic enginnering towards nanoelectronic brain machines2014

    • 著者名/発表者名
      Asai T.
    • 学会等名
      The 10th International Nanotechnology Conference on Communication and Cooperation
    • 発表場所
      NIST, Maryland, U.S.A.
    • 年月日
      2014-05-13 – 2014-05-16
    • 招待講演
  • [図書] Explorations in Morphic Architectures (Emerging Nanoelectronic Devices)2015

    • 著者名/発表者名
      Asai T. and Peper F. (Chen A., Hutchby J., ZhirnovV, and Bourianoff G., Eds.)
    • 総ページ数
      576
    • 出版者
      Wiley
  • [図書] Memristor-CMOS-hybrid synaptic devices exhibiting spike-timing-dependent plasticity (VLSI: Circuits for Emerging Applications)2014

    • 著者名/発表者名
      Asai T. (Wojcicki T. and Iniewski I., Eds.)
    • 総ページ数
      486
    • 出版者
      CRC Press
  • [図書] Reaction-diffusion media with excitable Oregonators coupled by memristors (Memristor Networks)2014

    • 著者名/発表者名
      Asai T. (Adamatzky A. and Chua L., Eds.)
    • 総ページ数
      720
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2016-06-01  

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