2011年1月15日
Chapter-323 新しいトランジスタを開発
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独立行政法人 物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点、大阪大学大学院理学研究科、東京大学大学院工学系研究科の共同研究で、従来の100
万分の1 の消費電力で演算も記憶も行うことが可能な新しいトランジスタ「アトムトランジスタ」の開発に成功しました。
現在、一般に普及しているトランジスタが半導体中における電子の移動を制御しているのに対して、今回開発された「アトムトランジスタ」は、わずかな金属原子を絶縁体中で移動させることによって動作し、極めて低い消費電力で、従来の半導体トランジスタと同等の動作をする仕組みになっています。さらに、アトムトランジスタは動作電圧の制御によって状態を保持する記憶素子としても動作することもわかっています。そのため、今回の発見は、起動時間ゼロのPC
などを実現する新しいコンピューター回路のメカニズムとして期待されています。
コンピューターのCPUとメモリの両者が微細化・高性能化が全体の性能を底上げしてきましたが、演算回路と記憶回路が独立したノイマン型と呼ばれる現在のコンピューターでは、演算回路と記憶回路間の信号伝達がボトルネックとなり、演算素子や記憶素子の高性能化をはかっても、コンピューターとしての高性能化をはかれないという状況になりつつあります。これを打開する方法として、演算と記憶を同一回路内で行う不揮発ロジック回路という新しいコンピューター回路が提案・研究開発されています。けれど既存の部品による不揮発ロジック回路の実用化にはその消費電力の大幅な低減が必要となっていました。
今回開発されたトランジスタは極めて少ない原子の移動によってオン/オフ動作が可能なため、消費電力は限りなくゼロに近くなります。具体的には記憶素子動作時の消費電力は現在の素子の100
万分の1、演算素子として動作している時の消費電力も、半導体トランジスタの100 分の1 になっています。さらに、構造が簡単で、現在の半導体素子製造設備と似た方法で生産ができることなどの特徴があります。
◇ ◇ ◇
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科学コミュニケーター 中西貴之（メール）
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［この番組の担当は・・・］
ナビゲーター 中西貴之 obio@c-radio.net
1965年生まれ
島生まれの島育ち
応用微生物学専攻
現在化学メーカーの研究所勤務
所属学会 日本質量分析学会 他
日本科学技術ジャーナリスト会議会員
ナビゲーター BJ
インターネット放送局くりらじ局長
