時空間知能情報処理を実行するイオン伝導体ハードウェアの創成

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本研究課題の目的は、イオン伝導現象に基づいて動作する時空間の概念を取り入れた新しい知能情報処理ハードウェアを創成することである。研究代表者はこれまでに、イオン伝導体材料自身が電気信号の入力頻度を自己判断して出力する「無機シナプス」動作を報告している。この動作の大きな特徴として情報の判断と記憶を同時に行える点を挙げることができ、これは非ノイマン型コンピュータの開発を推し進めると考えられる。当該年度は、作製するハードウェアに必要な空間的な概念に注目し、イオン伝導によって成長する導電性フィラメントがマクロサイズとなるようなデバイス構造を検討した。マクロサイズのフィラメントは金属酸化膜中で成長するように設計および試作を行い、電圧印加によって電極間にフィラメントが成長することを確認する電気計測実験を行った。その結果、通常の抵抗変化型メモリで必要となる電圧値よりも一桁以上大きな値を用いることで、マクロサイズのフィラメント形成を確認した。また、フィラメントの形成と消滅が繰り返し行えることも確認した。これらの結果を用いることで、実デバイス中で単細胞生物の手足の動きを模倣することが可能になると考えられる。