炭素ナノホーン凝集体の組織化によるニューロモルフィック機能材料開発

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本研究は、多数のCNHs凝集体を連結して神経模倣型ネットワーク構造を実現し、CNHs凝集体の性質と凝集体間の接点の性質の制御を通じて、2次元ならびに3次元空間に広がったナノ構造体に非線形応答性を付与していくことによって、ニューロモルフィック機能材料を開発する。CNH凝集体から構成されるクラスターは、クラスター内での電気伝導経路が凝集体間の接点を介して提供されるので、ネットワーク型の電気伝導体として振る舞う。これまでに、我々が開発を進めているマルチプローブSPMを用いた計測等によって、クラスター全体の伝導度が時間とともに変化していくことを確認している。この伝導度変化はクラスター内に多数存在する接点抵抗の時間変化によるものであるが、多数の接点がランダムに変化するのか、相関をもって変化するのかは、今後このタイプのネットワーク型伝導体が神経模倣型ネットワークとして利用していく上で本質的な重要性を持つ。前年度に引き続き、2本の先鋭化させた金属プローブによるAFM像観察後に、目的のCNH凝集体上にプローブを設置した状態において、取得した電流の時間変化を観測し、詳細に解析した。前年度までに、10～50μアンペアを超える大きな電流(典型的には、プローブ間に比較的大きなバイアス電圧を印加した場合)を流すと電気伝導度がゆっくりと変化していく様子を捉えていた。このような大きな印加電流が無い場合においても、そのノイズには、1/fゆらぎが確認された。このマルチプローブSPMによる計測では、適切に利用できる金属探針を作製するためのガイドラインが確立しておらず、継続的な検討課題となっているが、本研究ではカーボンナノチューブ探針を高い再現性で作製する新しい手法も開発し、CNH凝集体クラスターの観測に利用した。