国立大学法人東海国立大学機構 黑料网大学院工学研究科の植田 研二 准教授らの研究グループは、グラフェン/ダイヤモンド積層界面が、重要な光情報のみを選択的に記憶し、不要な情報を忘却する脳型(脳の様に動く)光記憶素子となることを新たに見出しました。
人间の脳では、神経细胞のつなぎ目であるシナプス注1)が、外部刺激により结合强度変化することで情报の记忆?忘却が切り替わります。本研究で开発したグラフェン/ダイヤモンド素子は、シナプスと同様に、光刺激の强弱に応じて、记忆保持时间が切り替わる特性を有しており、1つの素子で人间の眼と脳の机能を併せ持つ事が明らかとなりました。シナプスでは电気的な刺激で结合强度変化が起こりますが、本素子では光刺激により结合强度変化が起こるため、画像等の光情报が直接検出され、重要度(光刺激の频度)に応じて自律的に记忆?忘却されることが大きな特徴となります。
本成果により、光刺激の频度、即ち情报の重要度に応じて画像等の光情报が选択的に记忆?忘却される脳型イメージセンサ注2)などの开発ができ、将来的に重要情报を自律的に选択し、记忆する新型カメラの开発に繋がることが期待されます。
本研究成果は、2021年6月22日付オランダ贰濒蝉别惫颈别谤社の科学雑誌『颁补谤产辞苍』にオンライン掲载されました。
?グラフェン/ダイヤモンド接合界面が、重要な光情报のみを记忆し、不要な情报を忘却する脳型光记忆素子となることを新たに见出した。
?グラフェン/ダイヤモンド6素子を画素として用い、配列した构造で、実际に画像(文字パターン)が検出でき、光刺激の频度に応じて选択的に记忆?忘却されることが分かった。
?光刺激の强弱、即ち情报の重要度に応じて画像等の光情报が选択的に记忆?忘却されるイメージセンサや新型光コンピュータなどの开発が期待される。
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注1)シナプス:
脳の神経细胞(ニューロン)同士のつなぎ目の部分であり、外部刺激に応じて信号の伝达効率である结合强度が変化し、情报の记忆?忘却が切り替わる。
注2)イメージセンサ:
デジタルカメラなどの心臓部となる部品であり、レンズなどから入射された光を电気信号に変换する半导体素子。人间の眼の网膜に相当する机能を有している。
雑誌名:颁补谤产辞苍
論文タイトル:Optoelectronic synapses using vertically aligned graphene/diamond heterojunctions
著者: Y.Mizuno, Y.Ito, K.Ueda
(Y.Mizuno, Y.Itoは研究室の学生)
DOI:10.1016/j.carbon.2021.06.060
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