様式14－1（第12条第1項関係） 〔別添13－1〕

〔別添１３－１〕
様式２０－１（第１２条第１項関係）
平成２１年５月２９日
文 部 科 学 大 臣
殿
大 学 の 設 置 者
〒 113-8654
の
東 京 都 文 京 区 本 郷 7-3-1
所
在
地
大 学 の 設 置 者
の
名
（職
国立大学法人
称
名）
フ
リ
（
ガ
総長
）
ハ マ ダ
ナ
濱田
代表者氏名
大
学
名
ジュンイチ
純一
東京大学
及 び 機 関 番 号
東京大学
（記名押印又は署名）
１２６０１
平成２０年度研究拠点形成費等補助金（研究拠点形成費（機関補助））実績報告書
（
整 理 番 号
Ｃ０４
拠
点
形
成
１９年度
開 始 年 度
拠点のプログラム名称
実
績
報
保立
書
）
情報、電気、電子
学問分野
拠点リーダー名
セキュアライフ・エレクトロニクス
告
専攻等名（拠点となる大学）
和夫
大学院工学系研究科電気系工学専攻、電子
工 学 専 攻 ( ※ ) 、 電 気 工 学 専 攻 (※ )、 先 端 学
際工学専攻、バイオエンジニアリング専攻
、大学院新領域創成科学研究科基盤情報学
専 攻 (※ ) 、 先 端 エ ネ ル ギ ー 工 学 専 攻 、 生 産
技術研究所（電気・電子工学）、大規模集
積システム設計教育研究センター （※平成
20年 4月 1 日 付 で 大 学 院 工 学 系 研 究 科 電 気 系
工学専攻に改組。ただし、改組以前から在
籍する学生は改組前の専攻の名称を所属名
として使用。）
連携先の大学名
事業推進担当者
フリガナ
氏
名（年齢）
計２１名
所 属 部 局 ・ 職 名
現在の
役 割 分 担 （本年度の教育研究実施計画における分担事項）等
専門・学位
（申請大学）
(拠 点 リーダー)
ホタテ カズオ
全体総括
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
センシングフォ トニ
クス 工 博
光 ファイバ神 経 網 （ セ ンシング研 究 CORE/ フォ
大 規 模 集 積 システム設 計 教
育 研 究 セ ンター・教 授
集 積 システム工 学
工博
機 能 撮 像 チップ（センシング研 究 CORE/ 高 集
積 技 術 リング）
生 産 技 術 研 究 所 ・教 授
マイクロナノメカトロ
ニクス 工 博
M EMS センサ（ センシング研 究 CORE/ ナノ・リン
グ）
ヒ ダカ ク ニヒ コ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
環 境 セ ンシング学
工博
環 境 セ ンシング（センシング研 究 CORE/フォト
ニクス・リング）
サイトウ ヒロブミ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
宇 宙 エレクトロニク
ス 工博
高 機 能 小 型 衛 星 （ セ ンシング研 究 CORE/ 高
集 積 技 術 リング ）
(44)
工 学 系 研 究 科 バイオエンジニ
アリング専 攻 ・ 教 授
バイオエレクトロニ
クス 理 博
バイオセ ンシング（センシング研 究 CORE/ナノ・
リング）
(60)
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
半導体電子工学
工博
右 脳 コンピュー ティング（ 情 報 処 理 ・ネ ットワー
ク研 究 CORE/ 高 集 積 技 術 リング）
菊 池 和 朗 (57)
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
光 エレクトロニクス
工博
コヒーレント光 通 信 （ 情 報 処 理 ・ ネット研 究
CORE/ フォ トニクス・ リング）
保 立 和 夫 (57)
ア サ ダ ク ニヒ ロ
浅 田 邦 博 (56)
フジタ ヒロユキ
藤 田 博 之 (56)
日 高 邦 彦 (55)
齋 藤 宏 文 (55)
タバタ ヒトシ
田畑 仁
シ バ タ タ ダシ
柴田 直
キクチ カズロウ
トニクス・ リング）
〔別添１３－２〕
様式２０－２（第１２条第１項関係）
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
大規模並列処理
工博
生 産 技 術 研 究 所 ・教 授
システム VLSI 設 計 大 面 積 回 路 ( 情 報 処 理 ・ ネット研 究 CORE/ 高
工学 工博
集 積 技 術 リング )
ナカノ ヨシアキ
先 端 科 学 技 術 研 究 セ ンター・
教授
光 量 子 デバイス
工学 工博
全 光 ネットワーク（ 情 報 処 理 ・ ネット研 究
CORE/ フォ トニクス・ リング）
モリカワ ヒロユキ
先 端 科 学 技 術 研 究 セ ンター・
教授
ネットワーク工 学
工博
ユビキタスセ ンシング（情 報 処 理 ・ ネット研 究
CORE/ 高 集 積 技 術 リング）
オダ テツジ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
プラズマ 環 境 工 学
工博
プラズマ 応 用 環 境 浄 化 （ アクチ ュエーション研
究 CORE/ ナノ・ リング）
ヤマジ ケンジ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
エネ ルギシステム
学 工博
環 境 モデル（アクチュエーション研 究 CORE/ 高
集 積 技 術 リング ）
(53)
新領域創成科学研究科先端
エネ ルギー工 学 専 攻 ・ 教 授
電 気 駆 動 制 御 シス 制 御 性 電 気 自 動 車 （ アクチュエーション研 究
テム学 工 博
CORE/ 高 集 積 技 術 リング）
大 津 元 一 (58)
オオツ モトイチ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
ナノフォ トニクス
工博
ナノフォ トニック機 能 回 路 （ 機 能 デバイス・マ テリ
アル研 究 CORE/ ナノ・ リング）
ア ラ カ ワ ヤス ヒ コ
先 端 科 学 技 術 研 究 セ ンター・
教授
量 子 ナノデバイス
工学 工博
ナノフォ トニックデバイス（ 機 能 デバイス・マ テリ
アル研 究 CORE/ フォ トニクス・ リング）
タカギ シンイチ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
半導体電子工学
工博
ナノ CM OS デバイス（ 機 能 デバイス・マ テリアル
研 究 CORE/ 高 集 積 技 術 リング ）
生 産 技 術 研 究 所 ・教 授
量 子 半 導 体 工 学 テラヘルツデバイス（ 機 能 デバイス・ マテリアル
工博
研 究 CORE/ ナノ・ リング）
平 本 俊 郎 (48)
生 産 技 術 研 究 所 ・教 授
微 細 デバイス工 学
工博
極 低 電 力 回 路 （機 能 デバイス・ マテリアル研 究
CORE/ 高 集 積 技 術 リング）
タナカ マサアキ
工学系研究科電気系工学専
攻 ・教 授
スピントロニクス
工博
スピン機 能 デバ イス（ 機 能 デバイス・ マテリアル
研 究 CORE/ ナノ・ リング）
チカヤマ タカシ
近山 隆
(55)
サ クラ イ タ カ ヤス
桜 井 貴 康 (55)
中 野 義 昭 (49)
森 川 博 之 (44)
小 田 哲 治 (60)
山 地 憲 治 (59)
ホ リ ヨウ イ チ
堀 洋一
荒 川 泰 彦 (56)
高 木 信 一 (49)
ヒラカワ カズヒコ
平 川 一 彦 (49)
ヒラモト トシロウ
田 中 雅 明 (47)
大 量 データか らの法 則 性 抽 出 （ 情 報 処 理 ・ ネ
ット研 究 CORE/高 集 積 技 術 リング）
拠 点 全 体 の 補 助 金 交 付 額
直接経費及び間接経費の合計
①＋②
直接経費
（千円） ①
間接経費
（千円） ②
500,500
（千円）
385,000
115,500
（拠点大学：東京大学）
（○○大学）
拠点大学の直接経費に占める拠点大学で使用した直接経費の割合
（％）
100
③ /（ ① ＋ ④ ） ×100％
拠点大学の直接経費
① ＝ ② +③
385,000,000
連携機関への委託費
（円） ②
拠点大学で使用した直接経費
（円） ③
0
他の大学の直接経費の総額
（円） ④
385,000,000
（円）
0
〔別添１３－３〕
様式２０－３（第１２条第１項関係）
教育研究拠点形成実績の概要
■拠 点 形 成 の 目 的
先 端 技 術 は様 々な社 会 問 題 を解 決 し，豊 かな人 間 社 会 を築 くために開 発 ・使 用 されるべきものであり，安 全 か
つ安 心 に生 活 できる社 会 の構 築 は 21 世 紀 における不 可 欠 な課 題 である．そのためにエレクトロニクスが果 たすべ
き役 割 は極 めて大 きいことを認 識 し，本 拠 点 では「セキュアライフ・エレクトロニクス」という個 別 領 域 を越 えて価 値
を創 造 す る 横 断 的 分 野 を 提 唱 し， 異 分 野 との協 働 も 積 極 的 に図 り つつ， 豊 か な社 会 を実 現 するための技 術 ・学
術 領 域 を創 成 する．20 世 紀 には電 力 ，通 信 ，コンピュータなど，個 々の技 術 領 域 での研 究 教 育 活 動 と応 用 技 術
がそれぞれ大 きな成 功 をおさめたが，それらの個 別 領 域 の発 展 には限 界 も見 えてきた．今 後 は，個 々の領 域 を越
えた協 働 なくしてイノベーションの創 出 はあり得 ない．以 上 の問 題 意 識 のもとで，物 質 ・材 料 ，デバイスから，情
報 ， シ ステ ム にま で 至 る 厚 みの あ る 研 究 レ イ ヤ ー を 対 象 とし ， 社 会 の 安 全 を 根 底 か ら 支 え る 新 た な 基 盤 技 術 と 学
術 体 系 を構 築 する．特 に重 点 を置 くのは「センシング技 術 」，「情 報 処 理 ・ネットワ ーク技 術 」，「アクチュエーション
技 術 」，これらの基 盤 としての「機 能 デバイス・マテリアル技 術 」であり，それらの有 機 的 連 携 である．大 学 院 生 や若
手 研 究 者 とともに，使 える技 術 の創 成 ・実 用 化 と未 踏 科 学 の深 化 を併 進 させ，厚 みのある教 育 研 究 を展 開 するこ
とにより，イノベーション能 力 と社 会 問 題 解 決 能 力 に富 み，国 際 性 豊 かな視 野 の広 い研 究 開 発 リーダーを育 成 す
る ． こ の こ と に よ っ て， 日 本 の エレ ク トロ ニ ク ス 産 業 の 活 性 化 に 寄 与 する の み なら ず， 豊 か で 良 質 な 世 界 の 実 現 に
向 けて，人 材 育 成 と学 術 ・技 術 研 究 の立 場 から貢 献 する．
■教 育 研 究 拠 点 形 成 実 績 の 概 要
世 界 トップ レ ベル の 研 究 業 績 を 有 する 本 学 電 気 系 工 学 専 攻 およ び 関 連 専 攻 ， 生 産 技 術 研 究 所 ほ か 附 置 研
究 所 ・センター等 のエレクトロニクス関 連 教 員 が総 力 を挙 げ，2002 年 から 21 世 紀 COE プログラム「未 来 社 会 を担
うエレクトロニクスの展 開 」を実 施 し，領 域 横 断 的 な研 究 ・教 育 を展 開 して実 績 を挙 げた（21COE の事 後 評 価 は 5
段 階 評 価 の 最 高 位 ） ． プ ラ ットフ ォー ムラ ボや 様 々な人 材 育 成 プ ロ グ ラ ムを実 現 さ せ， 幅 と 厚 み のあるエレ ク ト ロニ
クスの教 育 研 究 基 盤 を形 成 してきた．2007 年 にスタートした本 グローバル COE では，これらの蓄 積 を「セキュアラ
イフ・エレクトロニクス」に集 約 させて拡 充 することにより，さらに卓 越 した国 際 的 教 育 研 究 拠 点 を形 成 することを目
指 している．このために，発 現 すべき機 能 面 で構 成 した 4 つの研 究 CORE；「センシング研 究 CORE」，｢情 報 処 理
･ネットワーク研 究 CORE｣，「アクチュエーション研 究 CORE」，「機 能 デバイス・マテリアル研 究 CORE」を設 けた．
さらに，本 拠 点 が卓 越 した成 果 を有 す る 3 つの共 通 基 盤 について，「ナノ・リング連 携 」，「フォトニクス・リング連
携 」，「高 集 積 技 術 ・リング連 携 」も設 定 し，機 能 発 現 研 究 と共 通 基 盤 研 究 を縦 糸 と横 糸 として織 り上 げるように，
研 究 室 間 ， グループ 間 ， 産 学 間 ， そして国 際 協 働 を活 性 化 させつつある． 情 報 発 信 基 地 とし て「セキュアライフ・
エレクトロニクス Web マート」も新 設 した．
博 士 課 程 以 上 の若 手 研 究 者 の人 材 育 成 には，（１）幅 と厚 みのあるエレクトロニクス教 育 カリキュラム，（２）独
立 し た 研 究 者 と し ての 意 識 の涵 養 ， （３ ） 優 秀 な 若 手 研 究 者 の 招 聘 と 支 援 ， （４ ）国 際 性 の醸 成 ， （５ ）オリ ジ ナリ
ティーと良 質 な研 究 へのこだわりを重 視 した種 々の人 材 育 成 プログラムを計 画 し実 施 している．具 体 的 には，「基
礎 講 義 群 」 「 先 進 的 講 義 群 」 「 実 践 的 な 実 験 ・ 演 習 ・ 輪 講 群 」 の ３ 層 構 造 か ら 成 る 大 学 院 教 育 カ リ キュ ラ ム の 体
系 化 と強 化 ，博 士 課 程 大 学 院 生 向 け RA 制 度 の拡 充 ，海 外 武 者 修 行 （“道 場 破 り”）制 度 の拡 充 ，海 外 短 期 共
同 研 究 制 度 の拡 充 ，若 手 教 員 やポ
セキュアライフ・エレクトロニクス
スドクの採 用 ，若 手 リサーチファンデ
コア技術の創成
異分野とも協働
ィング制 度 の 設 置 ，海 外 研 究 機 関 と
情報処理・ネットワーク
の連 携 ・交 流 など，すでに実 績 を挙
研究ＣＯＲＥ
げており，「縦 棒 の太 い T 型 教 育 」を
データ伝送、処理、判断
実 践 しつつある．これらの教 育 研 究
アクチュエーション
の成 果 は，す でに 300 人 規 模 のシン
センシング
研究ＣＯＲＥ
ポ ジ ウ ム (2 回 ) や 多 く の 国 際 ワ ー ク
研究ＣＯＲＥ
フィードバック、制御、 シ ョ ッ プ （ 米 国 ， フ ラ ン ス ， ド イ ツ ， 中
自然、人工物、生活を
警告、危険回避････
モニタリング
国 ，台 湾 で開 催 ）を。通 じて，世 界
リング ング
・
に向 けて積 極 的 に発 信 している．以
術
リ
機能デバイス･マテリアル 集積技
ス・
高
ク
上 の活 動 全 体 を拠 点 リーダーと事
研究ＣＯＲＥ
トニ
フォ
ング
業 推 進 担 当 者 からなる拠 点 運 営 委
リ
超高速、超低消費電力、
・
ナノ
極微小、新機能･････
員 会 が責 任 をもって運 営 ・実 施 して
いる．
生活
社会
自然
こうした本 拠 点 の教 育 研 究 活 動
の概 念 図 を図 １に示 す．
医療・福祉、 建設・土木、
健康
防災
環境保全／
防犯
交通・輸送/
航空
通信・情報/
セキュリティ
図 1 セキュアライフ・エレクトロニクスのコンセプト： 安 全 ・安 心 を核 として“Quality of Life”を拡 充 させる
ために， 従 来 の 技 術 領 域 の 殻 を破 り ， 新 たな社 会 的 価 値 を実 現 す る教 育 研 究 を 展 開 する． 機 能 発 現 の
視 点 か ら 構 成 し た「 研 究 CORE 」 を縦 糸 ， 学 術 基 盤 で 設 定 し た「 連 携 リ ング」を 横 糸 と し て織 り 上 げるよう
に，拠 点 内 での協 力 ・連 携 体 制 を構 築 する．
(注 ) 本 様 式 は 拠 点 大 学 の み が 記 入 。 交 付 申 請 書 の 「 拠 点 形 成 の 目 的 ・ 必 要 性 」 ， 「 本 年 度 の 教 育 研
究拠点形成実施計画」と対応させて分かりやすく記入すること。
様式２０－４（第１２条第１項関係）
〔別添１３－４〕
■運 営 体 制 と教 育 研 究 活 動 の成 果 概 要
平 成 20 年 度 には，前 年 度 に引 き続 き，研 究 拠 点 形 成 のためのさまざまな施 策 を開 始 し，順 調 に成 果 を挙 げ
た．次 頁 図 ２の運 営 体 制 を確 立 し軌 道 に乗 せた．まず，グローバル COE 拠 点 運 営 委 員 会 で拠 点 の運 営 全 般 に
ついての方 針 決 定 を行 い，予 算 案 の策 定 や執 行 など様 々な拠 点 としての施 策 を実 行 した．次 に示 す 4 研 究
CORE と 3 連 携 リンググループを形 成 し，セキュアライフ・エレクトロニクスの構 築 と発 展 に向 けた教 育 ・研 究 基 盤 と
なる組 織 を構 築 した．そして，横 断 的 な研 究 を開 始 するとともに，研 究 プログラムと密 接 に連 携 しつつ種 々の人 材
育 成 プログラムを実 施 した．
研 究 においては，①センシング研 究 CORE，②情 報 処 理 ・ネットワーク研 究 CORE，③アクチュエーション研 究
CORE，④機 能 デバイス・マテリアル研 究 CORE の 4 研 究 CORE を形 成 し（縦 糸 ），それらの連 携 を強 めるため，
(A) ナノ・リング，(B) フォトニクス・リング，(C) 高 集 積 技 術 ・リングの 3 つの連 携 グループ（横 糸 ）を軸 に進 めた．
「研 究 CORE 」は発 現 する 機 能 を念 頭 に設 置 するも のであり，「リング連 携 」は共 通 する学 術 基 盤 によるグルー プ
構 成 で ある ． これ ら の縦 糸 と横 糸 を織 り 上 げるよ う に， 横 断 的 領 域 と し ての「セキュ ア ラ イ フ ・エレク トロ ニ ク ス」の学
術 ・ 技 術 体 系 の構 築 をめ ざ し た 研 究 教 育 を行 った ． こ こ で得 ら れ た 研 究 成 果 を 発 信 する た めに 「セキ ュ ア ラ イ フ ・
エレクトロニクス Web マート」を，和 文 および英 文 にて，ホームページ（http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/gcoe/）内 に
設 置 し ， 学 外 （ 他 研 究 機 関 ， 産 業 界 ， 社 会 ）に 向 け て も 共 同 研 究 や 産 学 連 携 を 奨 励 ・ 誘 発 し つつ ある ． 研 究 教
育 を進 めるにあたって，本 COE で設 置 し た共 通 の研 究 教 育 基 盤 である「プ ラットフォー ムラ ボ」 を拡 充 し，十 分 に
活 用 し て い る． 当 初 は 本 拠 点 の 研 究 に お い て 中 核 を 担 う ４ つ の 研 究 コ ア に 主 な 研 究 費 を 配 分 す る こ と を 考 え て
い た が， 本 拠 点 の目 的 を達 成 す る た め にはさら に多 様 な配 分 をす る必 要 がある ことがわ か った ．そこで， ① ４つの
研 究 コ ア には基 盤 的 研 究 費 ，② 研 究 グルー プ 間 の連 携 を強 め ， セキ ュ ア ライ フ・エレ ク トロニ クスを実 現 す るた め
のテー マ研 究 費 ，③教 育 研 究 環 境 整 備 費 を， それ ぞれ 計 画 書 申 請 と予 算 委 員 会 での厳 正 な審 議 に基 づ い て
配 分 を決 定 し ，執 行 する ことにし た．ま た， 若 手 フ ァ ンディング制 度 を設 け， 拠 点 内 の博 士 課 程 大 学 院 生 ， 博 士
研 究 員 および助 教 クラスの若 手 研 究 者 たちに自 主 的 な研 究 計 画 の作 成 を促 し，申 請 と評 価 に基 づき研 究 費
を配 分 する ことにした．以 上 を本 拠 点 発 足 初 年 度 から実 施 し，若 手 による 研 究 活 動 が活 発 化 している ．
教 育 においては，研 究 プログラムと密 接 に連 携 しつつ，下 記 の人 材 育 成 プログラムを開 始 した．
・ 幅 と厚 みの あ る エレ ク トロ ニ ク ス教 育 のた めに， 大 学 院 教 育 カ リキ ュ ラ ム を 体 系 化 し， 3 層 構 造 の 講 義 ， 実 験 ・
演 習 ・輪 講 システムを整 備 した．COE独 自 の講 演 会 ，講 義 ，セミナーも企 画 ・実 施 した．
・ 独 立 した研 究 者 としての意 識 の涵 養 のために，研 究 計 画 と成 果 についての評 価 に基 づく博 士 課 程 大 学 院
生 のRA制 度 を拡 充 した．これにより，本 拠 点 の博 士 課 程 大 学 院 は，平 均 15万 円 程 度 ／月 のRA費 を支 給 さ
れることになった．
・ 博 士 課 程 大 学 院 生 ，若 手 研 究 者 向 けのCOE内 若 手 リサーチファンディング制 度 を設 置 ，運 用 を開 始 した．
・ 一 般 公 募 と厳 正 な審 査 ・選 考 を経 て，優 秀 な若 手 研 究 者 3名 を本 COEの博 士 研 究 員 および特 任 助 教 として
採 用 決 定 した．
・ オリジナリティー と良 質 な研 究 へのこだわ りを重 視 した研 究 指 導 を行 った．博 士 課 程 大 学 院 生 と若 手 研 究 者
にはさまざまな機 会 で発 表 したり議 論 したりする機 会 を設 けた．年 度 末 の成 果 報 告 会 での発 表 を全 員 に義
務 づけ，その発 表 会 の運 営 も主 体 的 に行 わせた．
・ 国 際 性 の醸 成 のための海 外 武 者 修 行 制 度 （“道 場 破 り”）や海 外 短 期 共 同 研 究 制 度 を拡 充 し，運 用 を軌 道
に乗 せた．
■教 育 研 究 拠 点 形 成 実 績 の 成 果 発 信 と 国 際 交 流
以 上 の活 動 の成 果 を，各 研 究 コアおよび研 究 グループによる公 開 シンポジウムや国 際 ワークショップ等 を主 催
して積 極 的 に発 信 した．
2008年 3月 には本 拠 点 主 催 の国 際 シンポジウム「International Symposium on Secure-Life Electronics－
Advanced Electronics for Quality Life and Society－」，2009年 1月 には同 様 のタイトルで２回 目 のシンポジウム
を行 い，本 拠 点 における研 究 と教 育 の成 果 を発 信 した．いずれも300人 規 模 の参 加 者 （2回 目 は350名 の参 加 者 ）
を得 て大 盛 況 であり，内 外 の有 識 者 から研 究 と教 育 の両 面 で高 い関 心 と評 価 をいただいた．これまでに米 国 ，ド
イツ，フランス，中 国 ，台 湾 の一 流 研 究 機 関 において国 際 ワークショップを開 催 したが，いずれも本 拠 点 の研 究 成
果 に高 い関 心 と評 価 をいただき，共 同 研 究 に発 展 したものもある．また，国 内 および国 際 諮 問 委 員 会 （アドバイザ
リーコミティー）をこれまでに２度 開 催 し，本 拠 点 での取 り組 みに対 して，国 内 外 の有 識 者 （学 界 および産 業 界 ）か
ら高 い評 価 と期 待 が寄 せられた．
様式２０－５（第１２条第１項関係）
〔別添１３－５〕
教育研究拠点形成に係る具体的な成果
１．世界的な教育研究拠点形成に向けての整備と拡充
教育研究拠点の運営体制の確立
本 拠 点 の運 営 体 制 を図 ２に示 す．21 世 紀 COE で設 置 した「未 来 エレクトロニ クス研 究 教 育 センター」を基 盤
に，新 しい運 営 体 制 を構 築 した．まず，拠 点 運 営 委 員 会 を設 け，ここで拠 点 の運 営 全 般 につき議 論 を行 い，予
算 案 の策 定 や執 行 など様 々な拠 点 としての施 策 を実 行 することとした．拠 点 運 営 委 員 会 は研 究 プログラムと教
育 プログラムの両 方 を推 進 し，本 拠 点 内 のすべてのプ ログラムの実 行 に責 任 をも つ．
研 究 においては，①センシング研 究 CORE，②情 報 処 理 ・ネットワーク研 究 CORE，③アクチュエーション研 究
CORE，④機 能 デバイス・マテリアル研 究 CORE の４研 究 CORE を形 成 し（縦 糸 ），それらの連 携 を強 めるため，
(A) ナ ノ ・ リ ン グ ， (B) フ ォ ト ニ ク ス ・ リ ン グ ， (C) 高 集 積 技 術 ・ リ ン グ の ３ つ の 連 携 グ ル ー プ （ 横 糸 ） を 組 織 し た ． 「 研 究
CORE」は発 現 する機 能 を念 頭 に設 置 するものであり，「リング連 携 」は共 通 する学 術 基 盤 によるグループ構 成 であ
る．これら の縦 糸 横 糸 を織 り上 げるよう に横 断 的 領 域 としての「セキュアライフ・エレ クトロニ クス」の学 術 ・技 術 体 系
の 構 築 を め ざ す ． こ こ で 得 ら れ た 研 究 成 果 は ， 本 COE 拠 点 の ホ ー ム ペ ー ジ （ http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/
gcoe/）内 に設 置 した「セキュアライフ・エレクトロニクス Web マート」により発 信 し，学 外 （他 研 究 機 関 ，産 業 界 ，社
会 ）に向 けても共 同 研 究 や産 学 連 携 を奨 励 ・誘 発 しつつある．
本 拠 点 の目 的 を達 成 す る た め にはさ ら に多 様 な研 究 費 配 分 を 行 った ． ① 上 記 ４つ の 研 究 コ ア には基 盤 的 研
究 費 ，②研 究 グループ間 の連 携 を強 め，セキュアライフ・エレクトロニクスを実 現 するためのテーマ研 究 費 ，③教
育 研 究 環 境 整 備 費 を， そ れ ぞれ 計 画 書 申 請 と予 算 委 員 会 で の 厳 正 な審 議 に基 づ い て配 分 を 決 定 し ， 執 行 し
た ． ま た ， 若 手 フ ァ ンデ ィ ング 制 度 を設 け ， 拠 点 内 の博 士 課 程 大 学 院 生 ， 博 士 研 究 員 お よ び 助 教 ク ラ ス の若 手
研 究 者 たちに自 主 的 な研 究 計 画 の作 成 を促 し，申 請 と評 価 に基 づき研 究 費 を配 分 することにした．以 上 を本
拠 点 発 足 初 年 度 から実 施 し，若 手 による研 究 活 動 が活 発 化 している．研 究 を進 めるに当 たって，共 通 の研 究
教 育 基 盤 である「プ ラットフォー ムラ ボ」 を拡 充 し，十 分 に活 用 している ．
教 育 ・人 材 育 成 プログラムには直 接 経 費 予 算 の45%程 度 （平 成 20年 度 ，予 算 項 目 のうちで最 大 ）を投 入 し，拠
点 運 営 委 員 会 の指 導 のもとで，下 記 のさまざまな施 策 を実 行 した．
・ 幅 と厚 み のあ る エレ ク トロ ニ ク ス 教 育 のために， 大 学 院 教 育 カ リキュラ ムを体 系 化 し ，３層 構 造 の 講 義 ， 実 験 ・
演 習 ・輪 講 システムを整 備 した．COE独 自 の講 演 会 ，講 義 ，セミナーも企 画 ・実 施 した．
・ 独 立 した研 究 者 としての意 識 の涵 養 のために，研 究 計 画 と成 果 についての評 価 に基 づく博 士 課 程 大 学 院
生 の RA 制 度 を 拡 充 し た ． こ れ に よ り ， 本 拠 点 の 博 士 課 程 大 学 院 生 は ， 平 均 15 万 円 程 度 ／ 月 の RA 費 を 支
給 されることになり，ほぼ自 立 した生 活 ができるようになった．
・ 博 士 課 程 大 学 院 生 および若 手 研 究 者 向 けのCOE内 若 手 リサーチファンディング制 度 を設 置 ，運 用 を開 始 し
た．若 手 の自 主 的 な研 究 計 画 申 請 と評 価 に基 づき，毎 年 １０－１５名 程 度 に最 大 １５０万 円 ／ 人 の研 究 費 を
支 給 し，若 手 の自 由 な発 想 に基 づく研 究 の活 性 化 を奨 励 ・誘 発 した．
・ 一 般 公 募 と 厳 正 な 審 査 ・ 選 考 を 経 て， 優 秀 な 若 手 研 究 者 ５ 名 を 本 COEの 博 士 研 究 員 お よ び特 任 助 教 とし
て採 用 した．これにより，本 ＣＯＥ拠 点 において若 手 を中 心 とした研 究 が活 性 化 された．
・ オリジナリティーと良質な研究へのこだわりを重視した研究指導を行った．博士課程大学院生と
若手研究者にはさまざまな機会で発表したり議論したりする機会を設けた．年度末の成果報告会
での発表を全員に義務づけ，その発表会の運営も主体的に行わせた．「私のオリジナリティー」
講演会シリーズを実施した．
・ 国 際 性 の 醸 成 の た め の 海 外 武 者 修 行 制 度（“ 道 場 破 り ”）や 海 外 短 期 共 同 研 究 制 度 を 拡 充 し ，運 用
を開始した．すでに多くの博士課程大学院生が，国際会議で発表するだけでなく，単独で外国研
究機関を訪問し自身の研究発表セミナーを行うことや，数ヶ月間外国研究機関に滞在して共同研
究を行うことにより，国際的に通用する人材に育ちつつある．
拠 点 リーダーと拠 点 リーダー補 佐 は以 上 の全 体 の計 画 と執 行 を統 括 している．リーダーのもとには拠 点 支 援
オ フ ィ ス を 設 け て ， こ れ ら 種 々の 活 動 の 円 滑 化 を 図 る こ と に し た ． 以 上 の 活 動 の 成 果 を ， 論 文 ， 国 際 会 議 ， 国 内
学 会 発 表 はもとより，本 COE 主 催 の公 開 シンポジウムやワークショップ・研 究 会 などで積 極 的 に発 信 した．2009 年
１月 20 日 ～21 日 には，東 京 大 学 本 郷 キャンパスにて，本 グローバル COE 主 催 のシンポジウムを開 催 し，招 待 講
演 6 件 ，本 拠 点 教 員 による講 演 14 件 ，本 拠 点 研 究 室 による 70 件 および若 手 研 究 者 による 13 件 のポスター発
表 ，研 究 成 果 の展 示 やデモ機 による実 演 を行 い，約 350 名 の参 加 者 を集 めて活 発 な討 論 と成 果 発 信 を行 った．
このシ ン ポジ ウ ム中 に 外 部 有 識 者 を 含 むア ドバイ サ リーコ ミテ ィー（ 外 部 諮 問 委 員 会 ） を開 催 し ， 活 動 の 成 果 を 報
告 して評 価 と助 言 を受 けた．
プラットフォームラボの整備拡充
過 去 5 年 間 推 進 してきた 21 世 紀 COE プログラムでは，本 郷 ，駒 場 ，柏 の 3 キャンパスにまたがる複 数 の専 攻 ・
研 究 所 ・センターが連 携 し，マテリアルからシステムに至 るエレクトロニクス領 域 での研 究 を，個 別 研 究 間 の相 乗 効
果 を発 現 させつつ同 時 展 開 してきた．この相 乗 効 果 発 現 のために，システム－デバイス－マテリアルの各 技 術 領
〔別添１３－６〕
様式２０－６（第１２条第１項関係）
拠点リーダ： 保立
国際アドバイザリー
コミティー
リーダ補佐： 田中
未来エレクトロニクス
研究教育センター
拠点支援オフィース
（２１世紀ＣＯＥにて設置）
（何）
拠点運営委員会
保立（長），田中（補佐），何（幹事）、各研究COREリーダー（委員）、事業推進担当者（委員）
予算委員会
国際交流委員会
学生評価委員会
若手ﾌｧﾝﾃﾞｨﾝｸﾞ委員会
高集積技
術・リング連
携
セキュアライフ
エレクトロニクス
WEBマート
‹研究成果発信
‹海外協働誘発
‹センシング研究
CORE
センシング研究CORE
‹情報処理・ネットワーク研究
CORE
情報処理・ネットワーク研究CORE
‹アクチュエーション研究
CORE
アクチュエーション研究CORE
‹機能デバイス・マテリアル研究
CORE
機能デバイス・マテリアル研究CORE
テーマ研究、若手研究
ナノ・リング
連携
フォトニクス・
リング連携
広報委員会
◆幅と厚みのあるエレクトロニクス教育
大学院教育カリキュラムの体系化
◆独立した研究者としての意識の涵養
博士大学院生のＲＡ制度の拡充
◆若手研究者の招聘と支援
COE内リサーリファンディング
◆オリジナリティと良質な研究への
こだわり
◆国際性の醸成
¾海外研究者招聘
¾海外研究員受入・派遣
¾海外セミナー・ワークショップ
¾海外共同研究派遣
¾海外COEフェロー受入
合同シンポジウム開催
¾海外武者修行プログラム
産業界・社会
海外大学等研究機関，海外Liaison研究室
図2
本 COE拠 点 の 運 営 体 制 概 念 図
域 を跨 いでシステムエレクトロニクス・プロジェクトとナノエレクトロニクス・プロジェクトを設 置 し，さらに 5 重 点 テーマを
設 けプラットフォームラボを設 置 し整 備 した．本 郷 キャンパスにおける「機 能 融 合 デバイスラボ」，「システムフォトニク
スラボ」，「武 田 先 端 知 クリーンルームラボスペース」，駒 場 キャンパスにおける「ナノデバイス・ラボ」，柏 キャンパスに
おける「PAO ルーム」である．さらに大 学 院 生 も含 めて若 手 が主 体 となり，海 外 の大 学 等 とも定 期 的 に研 究 交 流 を
行 ってきた．これらの教 育 研 究 基 盤 によって，多 くの博 士 課 程 レベルの大 学 院 生 と教 員 による研 究 成 果 が蓄 積 さ
れている．グローバル COE では，これらの研 究 基 盤 であるプラットフォームラボをさらに拡 充 ・発 展 した．
平 成 20 年 度 には，各 プラットフォームラボを引 き続 き整 備 拡 充 し，教 育 研 究 を乗 せた．特 に，前 年 度 に設 置 し
た新 しいプラットフォームラボに「Sensing Systems and Components Laboratory (SSCL)」（本 郷 キャンパス工 学
部 2 号 館 ）をさらに拡 充 し，バイオ実 験 設 備 およびマイクロ波 ・ミリ波 研 究 設 備 の整 備 を中 心 に進 めた．
図 3 センシング研 究 コアのプラットフォームラボに「Sensing Systems and Components Laboratory (SSCL)」
特 任 研 究 員 の公 募 と採 用
平 成 20 年 度 中 に 2 回 ，特 任 研 究 員 （特 任 助 教 ）の公 募 を行 い，2 名 の採 用 を決 めた．1 回 目 は 4 月 から 7 月
末 にかけて公 募 し，12 名 の応 募 があった．2 回 目 は 12 月 から 1 月 中 旬 にかけて公 募 し，8 名 の応 募 があった．厳
正 な書 類 審 査 と面 接 の結 果 ，いずれも最 もふさわしい応 募 者 １名 ，計 ２名 を採 用 した．採 用 にあたっては，応 募 者
同 士 の相 対 評 価 ではなく，国 際 的 に活 躍 でき，評 価 される一 流 の研 究 ができる能 力 をもっているかどうか，応 募 者
の研 究 計 画 が当 グローバル COE 拠 点 の趣 旨 と目 的 に合 致 しているか否 か，他 の研 究 者 や学 生 と積 極 的 に協 力
できるか，といった絶 対 評 価 の視 点 から審 査 を行 った．結 果 的 には，約 10 倍 の倍 率 となったが，いずれも非 常 に
様式２０－７（第１２条第１項関係）
〔別添１３－７〕
優 れた若 手 研 究 者 を採 用 できた．今 回 採 用 決 定 した 2 名 はいずれも外 国 人 （国 籍 はベトナム，スペイン）であり，
平 成 21 年 4 月 1 日 からの採 用 となったが，今 後 の活 躍 と本 拠 点 のさらなる活 性 化 が期 待 される．前 年 度 に採 用
した 3 名 とあわせ，当 グ ロ ー バ ル COE 拠 点 の特 任 研 究 員 および特 任 助 教 は以 下 の 5 名 となった．
・平 成 19 年 度 に公 募 ，平 成 20 年 度 から採 用
呉 世 訓 （特 任 助 教 ，韓 国 出 身 ）
松 井 裕 章 （特 任 助 教 ，日 本 ）
鄒 衛 文 （特 任 研 究 員 ，平 成 21 年 度 から特 任 助 教 ，中 国 出 身 ）
・平 成 20 年 度 に公 募 ，平 成 21 年 度 から採 用
ファムナムハイ（特 任 研 究 員 ，ベトナム出 身 ）
Amos Martinez（特 任 助 教 ，スペイン出 身 ）
博 士 課 程 大 学 院 生 の RA 制 度 ， 大 学 院 生 報 告 会
本 グ ロ ー バ ル COE 拠 点 で は ，博 士 課 程 を 中 心 と し た 大 学 院 教 育 に お い て ，大 学 院 生 自 身 が 主 た る 研
究の担い手であるという意識の醸成，豊かな発想に基づく世界レベルの研究の推進に加えて，幅広い
視野と見識の獲得，国際感覚の育成，などを図るための教育研究活動を展開し，課程修了後直ちに国
際的競争力に富んだ独自テーマを牽引できる高度な研究実行能力を持った研究者のリーダーを育成す
ることを目指す．このために，博士課程大学院生を，これまでの研究成果および今後の研究計画等を
勘 案 し て リ サ ー チ ア シ ス タ ン ト（ RA）と し て 採 用 し ，研 究 の 推 進 と 経 済 的 な 自 立 を 助 け る こ と と し た ．
ま ず ， RA 採 用 の た め の 評 価 資 料 と し て ， 本 グ ロ ー バ ル COE に 参 加 す る 大 学 院 博 士 課 程 学 生 の 調 査
を 行 っ た ．調 査 対 象 は ，本 COE に 参 加 す る 教 員 を 指 導 教 員 と し て お り ，か つ 工 学 系 研 究 科 ・ 電 気 系 工
学／電気工学／電子工学／先端学際工学専攻，新領域創成科学研究科・基盤情報学／先端エネルギー
工 学 専 攻 の い ず れ か に 所 属 す る 博 士 課 程 大 学 院 生 で あ り ，10 月 入 学 者 を 含 め る と 138 名 で あ っ た ．調
査では，これまでの研究内容，これまでの発表論文・学会発表，本年度の研究目標と研究計画，現在
の奨学金等受給状況を報告させ，学生から指導教員に提出させて，指導教員が所見を記入したものを
まとめた．
提 出 さ れ た 調 査 書 を も と に し て ，RA 評 価 委 員 会（ 保 立 和 夫 教 授（ リ ー ダ ー ）・ 日 高 邦 彦 教 授 ・ 平 本
俊郎教授・高木信一教授・森川博之教授・田中雅明教授・廣瀬明教授・何祖源准教授・山下真司准教
授 ）に お い て 厳 正 な 評 価 を 行 い ，RA 採 用 者 を 決 定 し た ．評 価 は “SS，S，A， B， C”の 5 段 階 で 行 い ，4
月 入 学 の D1 に 対 し て の み A に 満 た な い 場 合 に は 期 待 を 込 め て “I”と し た ．138 名 の 内 ，“SS”は ０ 名 ，“S”
は 23 名 ， “A”は 74 名 ， “B”は 22 名 ， “C”は 1 名 ， “I”は 11 名 で あ っ た ． RA 月 額 給 与 は 基 本 的 に ，
SS: 20 万 円 ， S: 18 万 円 ， A: 15 万 円 ， B: 12 万 円 ， C: 6 万 円
と し た ．返 還 義 務 の な い 奨 学 金 等 を 受 け て い る 学 生 は RA 月 額 給 与 と の 合 計 が 20 万 円 を 越 え な い よ う
に RA 月 額 給 与 を 減 額 し た ． 20 万 円 以 上 相 当 の 奨 学 金 等 （ 学 振 特 別 研 究 員 ・ 国 費 留 学 生 ） を 受 け て い
る 学 生 は RA 採 用 し な い こ と と し た ．こ の 結 果 ，76 名 を RA と し て 採 用 す る こ と と し た ．そ の 内 訳 は ，
“SS”は ０ 名 ， “S”は 12 名 ， “A”は 46 名 ， “B”は 13 名 ， “I”は 5 名 で あ っ た ．
RA に 対 し て は ，年 度 末 に 報 告 書 を 提 出 さ せ ，年 度 末 報 告 会 を 開 催 し て そ こ で 発 表 を さ せ る こ と と し
た ．報 告 書（ 2 ペ ー ジ ）は RA に 採 用 さ れ な か っ た 学 生 を 含 め て 博 士 課 程 大 学 院 生 全 員 に 提 出 さ せ ，ま
とめて製本した．製本した報告書を資料として，年度末報告会を開催した．年度末報告会は研究コア
別 に 分 か れ て 開 催 し ，１ 人 10 分 程 度 の 発 表 を 博 士 課 程 大 学 院 生 全 員 に 義 務 づ け た ．た だ し ，本 年 度 の
グ ロ ー バ ル COE ワ ー ク シ ョ ッ プ な ど で 発 表 予 定 ま た は 済 み の 学 生 ， お よ び D3 発 表 会 （ 固 体 エ レ ク ト
ロ ニ ク ス 研 究 会 な ど ）で 発 表 の D3 に は 発 表 を 免 除 し た ． 20 年 度 の 年 度 末 報 告 会 の 日 程 は 以 下 の 通 り
である．
2 月 22 日 情 報 処 理 ネ ッ ト ワ ー ク コ ア
3 月 3 日 アクチュエーション研究コア
3 月 9 日 センシング研究コア・機能デバイス・マテリアル研究コア
海外武者修行制度
博士課程学生が海外の国際会議に出席して発表をおこなうとともに，関係機関を単独で訪問して研
究 に 関 す る 討 議 を 行 う こ と （ “道 場 破 り ”） を 支 援 す る 制 度 （ 海 外 武 者 修 行 プ ロ グ ラ ム ） を 設 け た ． 締
め 切 り を 年 6 回 （ 4， 6， 8， 10， 12， 2 月 末 ） 設 定 し ， 希 望 者 に は 海 外 武 者 修 行 プ ロ グ ラ ム 申 請 書 を 提
出 さ せ ，RA 評 価 委 員 会 で 審 査 し て 援 助 対 象 者 を 選 ん だ ．単 に 国 際 会 議 に 出 席 し て 発 表 を 行 う だ け で な
く，独力でアレンジして関係機関（大学・企業等）を訪問し，研究内容についての討議を行い意見交
換を図るなど，海外での武者修行に努めることを援助の条件とした．国際会議論文採択通知のタイミ
ン グ な ど の 理 由 で 年 ６ 回 の 締 め 切 り に 間 に 合 わ な い 場 合 に は 臨 時 申 請 を 認 め て い る ．の べ 18 名 の 応 募
に 対 し て ， 17 名 の 学 生 を 援 助 対 象 者 と し た ． 旅 費 援 助 を 受 け た 学 生 に は ， 帰 国 後 に 詳 細 な 報 告 書 を 提
出させた．
〔別添１３－８〕
様式２０－８（第１２条第１項関係）
若手リサーチファンディング制度
本 グ ロ ー バ ル COE 拠 点 で は ，博 士 課 程 を 中 心 と す る 大 学 院 生 お よ び 助 教 ，ポ ス ト ド ク ト ラ ル 研 究 員
等の若手研究者が，豊かな発想に基づく世界レベルの研究を自らが主たる研究の担い手であるという
意識のもとに推進し，国際的競争力に富んだ独自テーマを牽引できる高度な研究実行能力を持った研
究者のリーダーに成長していくことを目指している．その一環として，初年度より，博士課程大学院
生および若手研究者が自ら行う研究について，研究成果および研究計画に関する厳正な評価を経て，
研究費を配分する「若手研究」制度を実施している．
応 募 資 格 者 は ，本 グ ロ ー バ ル COE に 参 加 す る 教 員 を 指 導 教 員 と す る 博 士 課 程 大 学 院 生 ，お よ び 本 グ
ロ ー バ ル COE に 参 加 す る 教 員 の 研 究 室 に 所 属 す る 原 則 35 歳 以 下 の 助 教 ・ 助 手 ・ ポ ス ド ク 研 究 員 で あ
る．但し，日本学術振興会の特別研究員に採用されている者は申請することができない．研究費配分
額 は ， 博 士 の 学 位 を 有 す る 者 は 150 万 円 以 内 ， 博 士 の 学 位 を 有 し な い 者 （ 主 に 大 学 院 生 ） は 100 万 円
以内とした．
平 成 20 年 度 は 平 成 19 年 度 よ り 大 幅 に 応 募 が 増 え ，応 募 は 22 件 で あ っ た ．採 択 委 員 に よ る 厳 正 な 評
価 の 結 果 ，こ の う ち 14 件 を 採 択 し た ．内 訳 は ，助 教 ・ 特 任 助 教 ・ ポ ス ド ク 等 が 9 名 ，大 学 院 生 が 5 名
であった．採択された者は，研究計画に従って研究を行い，4 月末に報告書を提出した．本制度は，
大学院生を含む若手研究者が自発的に独自に研究を行うことを強く奨励するものであり，若手研究者
の 育 成 に 大 き く 貢 献 し て い る ． 平 成 21 年 度 以 降 も 本 制 度 を 継 続 し て い く 予 定 で あ る ．
特別講演会「私のオリジナリティー」と院生報告会
3月 9日 に ， 特 別 講 演 会 「 私 の オ リ ジ ナ リ テ ィ ー 」 ， 本 郷 ・ 駒 場 デ バ イ ス ・ マ テ リ ア ル 研 究 コ ア ， セ
ン シ ン グ 研 究 コ ア の 3コ ア 合 同 博 士 課 程 成 果 報 告 会 ，そ し て 例 年 開 催 し て い る 博 士 取 得 予 定 者 の 講 演 会
「固体エレクトロニクス研究会」「光エレクトロニクス研究会」をすべて同時開催の形で行った．こ
れは，特別講演会を聴講する博士課程学生および教員が，別途参加を義務付けられている博士課程成
果報告会を同一日程で開催することで，密度の高い行事とすることを狙ったものである．
同時に，「私のオリジナリティー」への学外からの参加者に「固体エレクトロニクス研究会」「光
エレクトロニクス研究会」，さらに博士課程成果報告会にも参加いただき，博士課程学生の励みとす
る こ と も 狙 っ た ． 博 士 課 程 学 生 の 発 表 は ， す べ て 10分 の シ ョ ー ト プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン と 45分 の ポ ス タ
ー 発 表 （ 2部 制 ） に よ り 行 っ た ．
全 体 を 通 し て 約 120名 の 参 加 者 を 得 て ， 大 変 盛 況 な 講 演 会 と な っ た ．
柴 田 教 授 の ご 講 演 で は ， 理 論 物 理 か ら LSI製 造 ， そ し て LSIを 利 用 し た 右 脳 処 理 に 至 る ま で の 幅 広 い
研究履歴が一貫したポリシーに貫かれていることに感銘を受けた．また，保立リーダーの，模型少年
がファイバージャイロの研究に没頭し，現在のセキュアライフ・エレクトロニクスを提案するに至っ
た経緯に関するユーモアを交えた講演からも，若手研究者そして研究者の卵の今後に対する示唆を多
く感じた．
「 固 体 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 研 究 会 」「 光 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 研 究 会 」，さ ら に 博 士 課 程 成 果 報 告 会 で は ,
「オリジナリティー」講演会の熱気を引き継いだ活発な議論がポスターを前に繰り広げられ，学生同
士の横の連携を図る意味でも有効な発表会となった．
数多くの行事が乱立気味の現状に対して，関連した行事を集約して高密度で行う今回の試みは成功
を収め，来年度以降も同様な開催形態を検討する価値があるといえる．
グ ロ ー バ ル COE 特 別 講 義
本 プ ロ グ ラ ム で は ， 通 常 の 講 義 で は 得 難 い 情 報 を 院 生 に 提 供 す る こ と を 目 的 に ， グ ロ ー バ ル COE 特
別 講 義 を 企 画 ・ 実 行 し て い る ． 下 の 表 に 平 成 20 年 度 の グ ロ ー バ ル COE 特 別 講 義 一 覧 を 示 す ．
表 1 グ ロ ー バ ル COE 特 別 講 義 一 覧
本 郷 ・ 工 学 部 2 号 館 3 階 241 号 講 義 室 / 柏 ・ 基 盤 棟 2 階 大 講 義 室 （ 遠 隔 ）
期
日
10 月 8 日
10 月 22 日
講 師
内 山 邦 男 (日 立 製 作 所 研 究 開 発
本 部)
中沢 亨（大日本印刷 デジタル
サ イ ネ ー ジ プ ロ ジ ェ ク ト チ ー ム）
10 月 29 日
Riadh Zaier（ 富 士 通 研 究 所 ）
11 月 12 日
柴 田 随 道 (NTT マ イ ク ロ シ ス テ ム
インテグレーション研究所）
タイトル
Power-Efficient Heterogeneous Parallelism for Digital
Convergence
PC グ リ ッ ド コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ 概 要 と ス ー パ ー ク リ
エータ認定
Adaptive motion pattern generator and reflex system for
humanoid robots
光アクセスシステム用回路技術
〔別添１３－９〕
様式２０－９（第１２条第１項関係）
11 月 19 日
11 月 26 日
12 月 3 日
12 月 5 日
12 月 17 日
1 月 14 日
1 月 28 日
剣 持 秀 紀 (ヤ マ ハ サ ウ ン ド テ ク ノ
ロジ ー 開 発 セ ン タ ー)
村田 真（国際大学）
坂 井 克 之 （ 東 京 大 学 医 学 系研究
科 認 知 ・ 言 語 神 経 科 学 分 野)
水 落 隆 司（ 三 菱 電 機 情 報 技 術総合
研 究 所)
橋 本 秀 紀 (東 京 大 学 生 産 技 術 研
究所 情 報 ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス系部
門)
國 土 晋 吾 (台 湾 MediaTek Inc)
角 博 文（ ソ ニ ー 半 導 体 事 業 本部イ
メージセンサ事業部 ）
VOCALOID～『初音ミク』を支える歌声合成技術
技術仕様国際標準化という修羅の道
前頭葉における情報表現と情報処理
光通信における符号誤り訂正技術
「空間知能化」～人とロボットを空間で結ぶ～
ビジネスモデルとビジネスプランから見えてくるもの
微細画素を有した多画素・高画質・高速 CMOS セ ンサ
技術
ホームページ・ウェブマートの整備
本 グ ロ ー バ ル COEの 成 果 の 発 信 に 当 た っ て は ，webを 介 し た 広 報 が 重 要 な 役 割 を 担 う ．昨 年 度 は ，本
グ ロ ー バ ル COEの 日 本 語 版 web サ イ ト の 立 ち 上 げ を 行 い ， そ の 目 的 ， 組 織 運 営 ， 教 育 研 究 ， 博 士 学 生
支 援 等 の 基 本 情 報 を 掲 載 し た ． 本 年 度 は ， 以 下 の 作 業 を 通 し て ， webサ イ ト の 充 実 を 図 っ た ．
(1)各 研 究 コ ア に 関 す る 情 報 の 掲 載
本 グ ロ ー バ ル COEは 4つ の 研 究 コ ア か ら 構 成 さ れ て お り ，そ れ ぞ れ が 有 機 的 に リ ン ク し な が ら も 独 自
の研究テーマを掲げてプロジェクトを進めている．そこで，各々の研究コアに関するページを新たに
作成し，その狙いや現状についての詳細を掲載した．
(2)英 語 版 webサ イ ト の 構 築 (http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/gcoe/en/)
本 グ ロ ー バ ル COEの 目 的 や 研 究 成 果 等 を 世 界 に 向 け て 発 信 す る た め ，英 語 版 webサ イ ト を 構 築 し た（
図 4a） ． こ の webサ イ ト で は ， 日 本 語 版 webサ イ ト 中 の ほ ぼ す べ て の コ ン テ ン ツ が 英 語 化 さ れ て い る ．
特 に ， 教 育 や 博 士 学 生 支 援 に 関 す る 情 報 を 充 実 さ せ て お り ， 本 グ ロ ー バ ル COEに 参 画 す る 大 学 院 や 専
攻への外国人留学生の進学を促進する効果も期待される．
(3)英 語 版 web マ ー ト の 構 築 (http://www.ee.t.u-tokyo.ac.jp/gcoe/webmart_en/)
本 グ ロ ー バ ル COEに 関 わ る 教 員 ， 研 究 室 間 で の 共 同 研 究 の み な ら ず ， 企 業 と の コ ラ ボ レ ー シ ョ ン を
図 る た め ， 昨 年 度 は 日 本 語 版 web マ ー ト を 構 築 し 各 教 員 が 進 め て い る 研 究 プ ロ ジ ェ ク ト 一 覧 と そ の 詳
細 情 報 を 掲 載 し た ． 今 年 度 は ， 日 本 語 版 webマ ー ト の 更 新 ， 改 訂 を 進 め る と と も に ， 英 語 版 web マ ー
トを構築し国内の組織のみならず海外の組織への情報発信を通して，国際的なコラボレーションを誘
発 す る 仕 組 み を 実 現 し た （ 図 4b） ．
(a)
(b)
図 4 (a)英 語 版 webサ イ ト ; (b)英 語 版 web マ ー ト
様式２０－１０（第１２条第１項関係）
〔別添１３－１０〕
グ ロ ー バ ル COE「 セ キ ュ ア ラ イ フ ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス 」 シ ン ポ ジ ウ ム ～ 21 世 紀 の 社 会 は 先 端 エ レ ク
トロニクスでどう変わる～ 開催
東 京 大 学 グ ロ ー バ ル COEプ ロ グ ラ ム 「 セ キ ュ ア ラ イ フ ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス 」 主 催 に よ る 標 記 シ ン ポ
ジ ウ ム を ， 2009年 1月 20日 ， 21日 の 2日 間 ， 東 京 大 学 本 郷 キ ャ ン パ ス （ 浅 野 地 区 ） 武 田 ホ ー ル で 開 催 し
た ． 約 350名 の 参 加 を 得 て ， 研 究 成 果 発 表 と 活 発 な 議 論 が 行 わ れ た ．
21世 紀 に 入 り ， エ ネ ル ギ ー 資 源 の 枯 渇 や 地 球 温 暖 化 ， 高 齢 化 社 会 の 到 来 ， さ ら に 我 々 が 利 便 性 を 享
受している様々な構造物や情報通信技術は本当に安全なのか，などの問題が顕在化しつつある．この
よ う な 社 会 環 境 の 変 化 の 中 で ， 我 々 の “生 活 の 質 ”を 向 上 さ せ よ う と い う 試 み が ， 近 年 非 常 に 重 要 に な
り つ つ あ る ． 特 に 先 端 エ レ ク ト ロ ニ ク ス が い か に 我 々 の “生 活 の 質 ”の 向 上 に 深 く 関 与 し ， 明 る い 未 来
社会の構築に貢献するのかについて，最新の研究成果に基づき議論がなされた．
関 連 す る 各 分 野 の 6名 の 著 名 研 究 者 に よ る 招 待 講 演 ，本 グ ロ ー バ ル COE研 究 者 の う ち 14名 が 講 演 を 行
い ， ま た 本 グ ロ ー バ ル COEを 構 成 す る 約 60の 研 究 室 全 体 に よ る ポ ス タ ー 発 表 が あ り ， 参 加 者 と 活 発 に
議論がなされた．今回初めての試みとして，産学連携や研究室間連携による研究成果の展示やデモ機
による実演を行い，具体的に成果を実感していただいた．
図 5 グ ロ ー バ ル COEプ ロ グ ラ ム 「 セ キ ュ ア ラ イ フ ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス 」 主 催 シ ン ポ ジ ウ ム
（ 2009年 1月 20日 ～ 21日 ， 東 京 大 学 本 郷 キ ャ ン パ ス 武 田 ホ ー ル に て ）
国内諮問委員会
日 時 ： 平 成 21年 1月 20日 （ 火 ） 12:40-13:50
場所：武田先端知ビル会議室
諮問委員出席者：神谷委員，水野委員，武田委員，國尾委員
学内出席者：保立，荒川，田中，廣瀬，森川，日高，高木，平本，平川，何
上 記 の 通 り , COEシ ン ポ ジ ウ ム の 招 待 講 演 講 師 の 先 生 方 を お 招 き し て , 国 内 諮 問 委 員 会 を 開 催 し た .
■保 立 グ ロ ー バ ル COEリ ー ダ ー に よ る グ ロ ー バ ル COE制 度 の 概 要 説 明
・セキュアライフ・エレクトロニクスの趣旨説明
・教育プログラムの特色の説明
＊博士課程学生の教育：幅と厚みのある教育，国際性とオリジナリティーを持った独立した研究
者養成を目指す（海外武者修行，海外共同研究プログラムの実施）
＊ 博 士 学 生 の 支 援 （ 平 均 15万 円 ／ 月 ） ， 若 手 研 究 員 の 奨 励
＊ webmartに よ る 情 報 発 信 な ど
・ 海 外 拠 点 校 と の 連 携 ， グ ロ ー バ ル COEフ ェ ロ ー 制 度 の 創 設
〔別添１３－１１〕
様式２０－１１（第１２条第１項関係）
■本 グ ロ ー バ ル COEプ ロ グ ラ ム や 大 学 院 教 育 の あ り 方 に つ い て の フ リ ー デ ィ ス カ ッ シ ョ ン
以下のような貴重なご意見を頂いた．
＊「セキュアライフ」は新しい造語で，情報を発信していくという意気込みが出ている．幅広い見
識を持った学生を育てるという意気込みが伝わった．
＊幅広い教育を進めているのはよい．産業界が博士をとらないと言うことはない．博士の専門が狭
く な く ， 広 い 視 野 や 関 心 を 持 っ て ， 産 業 界 に 入 っ て 頂 き た い ． 社 会 に 出 る と flexibilityが 重 要 ．
＊博士の支援を重視しているが，それを見ている修士や学部生が，博士に進学したくなるような雰
囲気が大事．
＊海外武者修行：大学院生時代に海外に出る機会があるのは非常によい．
＊海外フェロー：日本の主要大学が世界の中でどのような役割を演じるのかを考えるべき．中国で
は大学ランキングを上げるために，拠点大学に政府から膨大な投資がある．東大電気系の外国人
留 学 生 の 比 率 は 30%．
＊海外の人材：これからの国際的な発展を考えると，もっと外国人の比率が高くてもいいのではな
いかと考えている．日本のマインドを理解している外国人研究者の養成が非常に望まれる．海外
人材の育成を進めて欲しい．次の産業を考えるとアジアの様々な国との連携（中国，韓国だけで
なく，ベトナム，タイなど）が重要．
＊半導体に限らず，産業界は総崩れ状態．次の産業の芽を見つけて欲しい．
＊個々の研究者は，外部の様々な分野の研究と関わりを持ち研究を行っているが，それが電気系全
体 の 研 究 に フ ィ ー ド バ ッ ク さ れ て い な い か も し れ な い ． さ ら に ， 東 大 内 の グ ロ ー バ ル COE間 の 共
同研究があってもよいのでは？
国際ワークショップ報告
ミュンヘンワークショップ
2008年 7月 10-11日 ，東 京 大 学 (グ ロ ー バ ル COE)，ミ ュ ン ヘ
ン 工 科 大 学 (TUM) 及 び ミ ュ ン ヘ ン 大 学 (LMU) に お け る 国 際
交流事業の一環として，ドイツ・ミュンヘン市にあるミュ
ン ヘ ン 工 科 大 学 物 理 学 専 攻 及 び Walter-Schottky 研 究 所 （
WSI） 内 に て ， 日 独 ワ ー ク シ ョ ッ プ が 開 催 さ れ た ． 東 京 大
学 側 よ り ， 教 授 5名 ， ス タ ッ フ 4名 お よ び 6名 の 大 学 院 生 が
参 加 し ， ド イ ツ 側 よ り ， 教 授 10 名 ， ス タ ッ フ 6 名 及 び 22 名
の 大 学 院 生 が 参 加 し た ． ワ ー ク シ ョ ッ プ は ， 初 日 （ 10日 ）
に ， 16件 の 口 頭 講 演 と 27件 の ポ ス タ ー 発 表 及 び 親 睦 会 が 開
催 さ れ ， 2 日 目 （ 11 日 ） に ラ ボ ツ ア ー 及 び ミ ュ ン ヘ ン 大 学
主催サマーパーティーが開催された．
（ １ ） ワ ー ク シ ョ ッ プ （ 10日 ）
ワークショップ前半に行なわれた口頭講演では，ミュン
ヘ ン 大 学 ・ ミ ュ ン ヘ ン 工 科 大 学 等 の 関 係 参 加 者 が ， 50か ら
60名 程 度 の 公 聴 者 が お り ， 熱 気 に あ ふ れ た 意 見 交 換 が な さ
れた．講演内容は，量子光学，ナノ・マクロメカニクス分
野，化合物・酸化物半導体関連及び量子井戸及び量子ドッ
ト構造を活かした局所分光学的研究と多義に渡り，現在の
最 先 端 の 研 究 紹 介 が な さ れ た ． 夕 方 か ら 2時 間 程 度 ， ワ ー
クショップ参加研究室のスタッフ及び大学院生によるシ
ョートプレゼンテーション及びポスター発表が行なわれ，
詳細な議論や検討がなされた．最後に，ドイツ側主催によ
るバンケットが屋外で開かれ，夜遅くまで意見交流を行な
った．
（ ２ ） ラ ボ ツ ア ー （ 11日 ）
ラボツアーは日本側参加者が複数のグループに分かれ，
ミュンヘン大学及び付属ナノテクノロジーセンターと，ミ
ュ ン ヘ ン 工 科 大 学 及 び Schottky 研 究 所 に 訪 問 し た ． １ つ の
研 究 室 訪 問 時 間 は 1-2時 間 程 度 で 行 な わ れ ，ま た ，昼 食 を と
もにとり，親睦及び研究交流の促進を図った．夕方，ミュ
ンヘン大学主催によるサマーパーティーが開かれ，ミュン
ヘン大学関係者との親睦，交流がなされた．
口頭講演中の風景
(ミュンヘン工科大学物理学教室にて)
ポスター発表中の風景
（Schottky 研究所ロビーにて）
バンケット（親睦会）中の風景
（Schottky 研究所の中庭にて）
図 6
ミュンヘンワークショップ
〔別添１３－１２〕
様式２０－１２（第１２条第１項関係）
・ワークショップ題目
Bilateral Workshop on Nanoscale Systems
・ラボツアー訪問先
１ . Prof. Kotthaus group： Faculty of Physic and Center of Nanoscience, LMU
２ . Prof. Lugli group： Institute of Nano-electronics, TUM
３ . Prof. Stutzmann group： Walter Schottky Institute， TUM
UCSB（ カ リ フ ォ ル ニ ア 大 学 サ ン タ バ ー バ ラ 校 ） ワ ー ク シ ョ ッ プ
北 米 地 区 で の 海 外 拠 点 形 成 ，若 手 教 員 に よ る 研 究 分 野 発 掘 ，大 学 院 生 の 武 者 修 行 ･イ ン タ ー ン シ ッ プ
の 可 能 性 を 探 る た め ， 電 気 系 グ ロ ー バ ル COEの 機 能 デ バ イ ス ・ マ テ リ ア ル コ ア （ 本 郷 ） の 教 員 ・ 大 学
院 学 生 が 世 話 役 を つ と め ， ナ ノ ， フ ォ ト ニ ク ス ， バ イ オ な ど の 分 野 に 関 し て 2008年 9月 8日 （ 月 ） ， 9
日 （ 火 ） に 第 一 回 の ワ ー ク シ ョ ッ プ UCSBキ ャ ン パ ス 内 の Elings Hallに て 開 催 し た ． 企 画 ・ 準 備 に は 大
学院生が積極的に参画した．初めての試みだったので，開催準備の実務に関して混乱する点がいくつ
か あ っ た が ，先 方 の D. Awschalom, T. Cheng，M. Tirrell各 教 授 の 献 身 的 な 調 整 準 備 作 業 ，お よ び 本 グ ロ
ー バ ル COEの 加 藤 准 教 授 に よ る 先 方 と の 密 な 連 携 に よ り 予 定 通 り 実 現 す る こ と が 出 来 た ． ま た
California Nano Sy stem Instituteの 共 催 運 営 を 頂 き ， 予 稿 集 の 印 刷 業 務 も ス ム ー ズ に 進 ん だ ．
本 グ ロ ー バ ル COEか ら は 19名 (教 授 4名 ， 准 教 授 4名 ， 助 教 ・ 研 究 員 3名 ， 大 学 院 学 生 4名 )が ， UCSBか
ら は 19名 が 参 加 し た ． 相 互 の 人 的 交 流 と 研 究 の 情 報 交 換 を 密 に す る た め ， 比 較 的 少 数 人 数 に 限 っ て 開
催 し ， 16件 の 口 頭 発 表 ， 19件 の ポ ス タ ー 発 表 を 実 施 し た ． 限 ら れ た 時 間 で は あ っ た が ， き わ め て 友 好
的かつ和やかな雰囲気の中で，先端的な研究成果の発表についてはストレートな質疑応答が交わされ
た．若手研究員，大学院学生にとっては大きな刺激と今後の研究推進の活力になった．
2日 目 の ワ ー ク シ ョ ッ プ の 後 は 数 グ ル ー プ に 分 か れ て 研 究 室 を 見 学 し た が ，先 方 の ス タ ッ フ が 大 変 き
め細かく案内して下さり，クリーンルームをはじめとする整備された設備を目のあたりにすることが
でき大変参考になった．
今後は継続してワークショップを開き，海外拠点形成の実を挙げること，また，学生の相互交換の
可能性を探ることなどを約束し，解散した．
会議風景
図7
研 究 室 見 学 の途 中 で
UCSB（ カ リ フ ォ ル ニ ア 大 学 サ ン タ バ ー バ ラ 校 ） ワ ー ク シ ョ ッ プ
INRIAワ ー ク シ ョ ッ プ
１ ． シ ン ポ ジ ウ ム 名 ： フ ラ ン ス 国 立 情 報 学 研 究 所 (INRIA) に お け る 3 研 究 所 2 大 学 合 同 日 仏 シ ン ポ ジ
ウム
２ ． 日 時 ： 平 成 20 年 7 月 7-8 日
３ ． 場 所 ： フ ラ ン ス 国 立 情 報 学 研 究 所 パ リ 研 究 本 部 (INRIA CRI Paris-Rocquencourt)
４ ． 参 加 者 ： 参 加 総 数 33 名 ， う ち 本 学 か ら の 参 加 16 名 （ 教 員 10 名 ） ， 外 国 か ら の 参 加 17 名 （ 教
員 13 名 ）
日本側参加教員：柴田直，藤田博之，森川博之，池田誠，杉本雅則，竹内健，三田吉郎，今泉英
明，関谷勇司，久保田雅則
博 士 課 程 学 生 ： 荒 木 靖 宏 (森 川 研 )，森 戸 貴 (森 川 研 )，ダ オ ヴ ィ ン ニ ン (杉 本 研 )，ワ サ ン タ マ ー ラ (藤
島 研 )， 高 野 恭 弥 (藤 島 研 )， 柳 瀬 利 彦 (伊 庭 研 )
フ ラ ン ス 側 の 主 な 招 待 公 演 者 Michel Parent 博 士 (INRI A, IMARA 代 表 ) ，Arnaud de la Fortelle 博
士（ 国 立 鉱 山 学 校 CAOR 代 表 ），Ja cques Herlich 博 士（ 国 立 交 通 研 究 所 -橋 梁 研 究 所 合 同 チ ー ム
LIVIC 代 表 ）
〔別添１３－１３〕
様式２０－１３（第１２条第１項関係）
５．交流の概要ならびに成果
電 気 系 グ ロ ー バ ル COE 情 報 処 理 ・ ネ ッ ト ワ ー ク 研 究 コ ア で は ， ハ ー ド ウ ェ ア に 基 礎 を 置 く 情 報 学
の立場からセキュアライフ・エレクトロニクスを実現することを目標に活動を行なっている．海外
拠点形成への試みとして，本コアが中心となり，機能デバイス・マテリアルコアのうち関連するテ
ー マ の 研 究 室 と で 共 同 し ， 7 月 7 日 ( 月 ) ， 8 日 ( 火 ) の 両 日 に INRI A( 国 立 情 報 学 自 動 制 御 研 究 所
(http://www.i nria.fr/) )に お い て シ ン ポ ジ ウ ム を 行 っ た ． 30 3 ペ ー ジ に 及 ぶ 発 表 資 料 が 参 加 者 の 間 で 共
有され，プレナリーセッション，ポスターセッションならびにデモ展示によって有意義な交流が行
われた．参加者の間でマッチングを取り 3 件の国際共同研究提案を行った結果，森川研究室南准教
授 と INRI A IMARA 研 究 ユ ニ ッ ト の Thierry Ernst 氏 に よ る JSPS 二 国 間 国 際 共 同 研 究 が 平 成 21 年 度
から採択になった．
６．交流を行った意義
INRIA は ，フ ラ ン ス に お け る 情 報 科 学 分 野 で の 独 立 し た 研 究 組 織 と し て 40 周 年 を 迎 え た ，CNRS(国
立 科 学 研 究 セ ン タ ー ) ， INSERM( 国 立 衛 生 学 医 学 研 究 所 ) 等 と 同 格 の 国 立 研 究 組 織 で あ り ， 全 土 に 5
つ の 研 究 ユ ニ ッ ト を 持 ち 3700 名 の 研 究 者 (学 生 含 む )が 150 の プ ロ ジ ェ ク ト に 分 か れ て 研 究 を 行 な っ
ている．その中で特に本シンポジウムでは，安心安全やモダリティシフトに直接結びつく応用問題
を ， 数 学 な ら び に 情 報 学 の 立 場 か ら 解 決 す る こ と を 実 践 し て い る 「 I MARA プ ロ ジ ェ ク ト 」 ( リ ー ダ
ー :Michel Parent 博 士 )と の 交 流 を 行 っ た ．主 に 情 報 に 軸 足 を 置 い た 研 究 で あ り ，ハ ー ド ウ ェ ア に 軸 足
を 置 く 本 グ ロ ー バ ル COE と の マ ッ チ ン グ は 極 め て 良 好 で あ る と 考 え た ．
加 え て ， 本 シ ン ポ ジ ウ ム に は フ ラ ン ス で 一 番 の 評 価 を 受 け て い る 「 国 立 鉱 山 学 校 パ リ 校 舎 」 Ecole
des Mines Paris か ら ロ ボ テ ィ ク ス グ ル ー プ が 参 加 し た ． 同 校 は 工 学 部 と 既 に 提 携 関 係 に あ る が ， こ
れまでは「鉱山学校」の名前よろしくマテリアル系とのつながりに注目されてきた．ところが実際
Mines の 中 で は 電 気 電 子 系 の 研 究 グ ル ー プ が 増 加 し て い る た め ，学 科 レ ベ ル で の 交 流 を 始 め る に 足 る
良い相手であることがわかった．国立交通研究所と橋梁研究所はそれぞれ交通問題，インフラスト
ラクチャーにおける同国を代表する研究所であり，研究レベルは非常に高く，活発であることがわ
かった．
７．参考資料
http://www.if .t.u-toky o.ac.jp/~mita/GCOE08France/
８．交流の模様
(a)
(c)
(b)
(d)
図 8 INRIAワ ー ク シ ョ ッ プ . (a) Pierre Nepomiastchy氏 (国 際 連 携 本 部 ア ジ ア オ セ ア ニ ア 担 当 理 事 )
に よ る INRIA全 体 の 紹 介 ; (b) ポ ス タ ー セ ッ シ ョ ン な ら び に デ モ ． 画 面 左 は INRIA考 案 の 次 世 代 コ
ン セ プ ト 電 気 自 動 車 Cycab; (c) 国 立 交 通 研 究 所 LIVICに よ る ITS実 験 車 両 ; (d) 国 立 高 山 学 校 の 車 載
v6ネ ッ ト ワ ー ク テ ス ト ベ ッ ド ．
〔別添１３－１４〕
様式２０－１４（第１２条第１項関係）
清華大学における東大ウィーク「セキュアライフ・フォトニクス」共同ワークショップ
2008年 5月 19－ 23日 に ， 中 国 清 華 大 学 に お け る 東 京 大 学 ウ ィ ー ク が 行 わ れ た ． そ の 活 動 の 中 の 一 環
と し て ， 本 グ ロ ー バ ル COEと 清 華 大 学 電 子 工 学 系 の 共 催 で ， 「 セ キ ュ ア ラ イ フ ・ フ ォ ト ニ ク ス 」 共 同
ワ ー ク シ ョ ッ プ が 開 催 さ れ た ．本 拠 点 か ら ，拠 点 リ ー ダ ー の 保 立 和 夫 教 授 を は じ め ，教 員 6名 と 大 学 院
生 16名 が 参 加 し た ． 清 華 大 学 か ら も ， 電 子 工 学 系 主 任 （ 本 学 大 学 院 電 子 工 学 専 攻 博 士 課 程 卒 業 生 ） の
羅 毅 教 授 を は じ め ，延 べ 約 20人 の 教 員 と 30人 以 上 の 学 生 が 出 席 し た ．各 教 員 に よ る 講 演 に 加 え て ，大
学院生たちによるポスター発表とポスターショートレビューも行われ，活発な研究交流と意見交換が
できた．
下にプログラムを示す．
図9
清華大学における東大ウィーク「セキュアライフ・フォトニクス」共同ワークショップ
Todai Week at Tsinghua University
Joint Workshop on Secure-Life Photonics
Tue., May 20, 2008
FIT bldg. I-315, Tsinghua University, Beijing, China
Program
8:30
Overview of Tsinghua National Laboratory for Information Science and Technology
Professor Jun Li, Tsinghua University
9:00 Overview of EE Departments in the University of Tokyo and Global COE in
Secure-life Electronics
Kazuo Hotate, Dean, School of Engineering; Professor, Dept. of Electronic Engineering,
The University of Tokyo
9:30
Quantum Dots and Photonic Crystal for Advanced Lasers and Non-classical Light Sources
Yasuhiko Arakawa, Professor, Research Center for Advanced Science and Technology,
The University of Tokyo
10:00 Long Range SSP and Their Applications
Professor Yidong Huang, Tsinghua University
様式２０－１５（第１２条第１項関係）
10:30-10:45
Coffee Break
10:45-11:51
Short review of poster presentations by students.
(12 from Tokyo and 10 from Tsinghua; 3 minutes per review.)
11:51-12:20
Box Lunch
12:20-13:30
Student Poster Session at the Lobby of FIT Bldg.
〔別添１３－１５〕
13:30 Digital Photonics - New Paradigm of Semiconductor Integrated Photonic Devices
Yoshiaki Nakano, Professor, Research Center for Advanced Science and Technology,
The University of Tokyo
14:00 Research on Compound Semiconductors Based Optoelectronic Devices
Professor Yi Luo, Tsinghua University
14:30 State-of-the-art Photonic Networking and Optical Fiber Communication Research at the
University of Tokyo
Takuo Tanemura, Lecturer, Research Center for Advanced Science and Technology,
The University of Tokyo
17:15 Some Research Activities on Optical Communications at Optical System Group of
Tsinghua University
Professor Minghua Chen, Tsinghua University
15:30-15:45 Coffee Break
15:45 Non-linear Fiber Optics and Optical Fiber Devices
Shinji Yamashita, Associate Professor, Dept. of Electronic Engineering, The University of Tokyo
15:00 Technologies for Wireless Multi-services Transport over the Fiber
Professor Xiaoping Zheng, Tsinghua University
16:45 Advances in Distributed and Multiplexed Fiber Optic Sensors for
Security and Reliability Applications
Zuyuan He, Associate Professor, Dept. of Electronic Engineering, The University of Tokyo
17:15 Research on Biophotonics and Optical Sensing
Associate Prof. Xiaohong Ma, Tsinghua University
18:00
Banquet
上 海 交 通 大 学 ―東 京 大 学 「 電 子 情 報 電 気 工 学 」 共 同 ワ ー ク シ ョ ッ プ
2008 年 10 月 30-31 日 に ，中 国 上 海 交 通 大 学 閔 行 新 キ ャ ン パ ス に て ，本 グ ロ ー バ ル COE と 上 海 交 通
大 学 電 子 情 報 電 気 工 学 学 院 の 共 催 で ， 上 海 交 通 大 学 ―東 京 大 学 「 電 子 情 報 電 気 工 学 」 共 同 ワ ー ク シ ョ
ッ プ を 開 催 し た ．本 拠 点 か ら ，拠 点 リ ー ダ ー の 保 立 和 夫 教 授 を は じ め ，教 員 と グ ロ ー バ ル COE 特 任 研
究 員 計 16 名 が 参 加 し ， 講 演 を 行 っ た ． 交 通 大 学 か ら も ， 副 学 長 の 張 文 軍 教 授 ， 電 子 情 報 電 気 工 学 学
院 長 の 郁 文 賢 教 授 を は じ め ，延 べ 約 30 人 の 教 員 と 60 人 以 上 の 学 生 が 出 席 し た ．電 子 情 報 電 気 工 学 に
関 す る 教 育 研 究 交 流 と と も に ，本 グ ロ ー バ ル COE で の レ ベ ル の 高 い 研 究 教 育 活 動 を ア ピ ー ル す る こ と
も で き た ．ま た ，5-6 人 の 教 員 が ，交 通 大 の 学 生 か ら 大 学 院 の 入 学 あ る い は ポ ス ド ク の 可 能 性 に つ い て ，
相談を受けた．プログラムを次のページに示す．
図 10
上 海 交 通 大 学 ―東 京 大 学 「 電 子 情 報 電 気 工 学 」 共 同 ワ ー ク シ ョ ッ プ
〔別添１３－１６〕
様式２０－１６（第１２条第１項関係）
Shanghai Jiao Tong University – University of Tokyo
Joint Symposium on
Electronics, Information Technology, and Electrical Engineering
October 30-31, Shanghai
Program
October 30 (Thursday)
9:30 – 12: 00
Session A: Opening Session
9:30
A-0 Brief introduction of Shanghai Jiao Tong University (Video)
9:45
A-1 Address and brief from Shanghai Jiao Tong University
Wenjun ZHANG (张 文 军 ), Professor, Vice President, Shanghai Jiao Tong University
10:00 A-2 Address and brief from School of Electronics, Information Technology, and Electrical
Engineering, Shanghai Jiao Tong University
Wenxian YU (郁 文 贤 ), Professor, Dean, School of Electronics, Information and Electrical
Engineering, Shanghai Jiao Tong University
10:15 A-3 Frontiers in electronics, information technology, and electrical engineering – Introduction on
School of Engineering, EE departments, and GCOE project “Secure-life Electronics” in
University of Tokyo
Kazuo HOTATE (保 立 和 夫 ), Professor, Dean, School of Engineering; Leader, GCOE
“Secure-life Electronics,” University of Tokyo
11:00 Coffee break (15 min.)
11:15 A-4 A quarter-century of quantum dots: From science to practical implementation
Yasuhiko ARAKAWA (荒 川 泰 彦 ), Professor, Research Center for Advanced Science and
Technology, University of Tokyo
12:00 – 13: 00 Lunch break (60 min.)
13:00 – 17: 30 Session B: Electronics and Photonics
13:00 B-1 Materials and devices for semiconductor spintronics
Masaaki TANAKA (田 中 雅 明 ), Professor, Department of Electrical Engineering and
Information Systems, University of Tokyo
13:30 B-2 Applications of periodically poled lithium niobate (PPLN) on optical communications: tunable
wavelength converter and filter
Xianfeng CHEN (陈 险 峰 ), Professor, Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University
14:00 B-3 Digital photonics - new paradigm of semiconductor integrated photonic devices
Yoshiaki NAKANO (中 野 義 昭 ), Professor, Research Center for Advanced Science and
Technology, University of Tokyo
14:30 B-4 Convergence of wireline and wireless transmission using dual-parallel modulator
Yikai SU (苏 翼 凯 ), Professor, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong
University
15:00 Coffee break (15 min.)
15:15 B-5 Carbon nanotube based mode-locked fiber lasers
Shinji YAMASHITA (山 下 真 司 ), Associate Professor, Department of Electrical Engineering
and Information Systems, University of Tokyo
15:45 B-6 Large scale video delivery over hybrid packet/circuit multicasting network
Yaohui JIN (金 耀 辉 ), Professor, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong
University
16:15 B-7 Advances in distributed and multiplexed fiber optic sensors
Zuyuan HE (何 祖 源 ), Associate Professor, Department of Electrical Engineering and
Information Systems, University of Tokyo
16:45 B-8 Simultaneous sensing of strain and temperature based on Brillouin scattering
Weiwen ZOU (邹 卫 文 ), Post-doc Research Fellow, Department of Electrical Engineering and
Information Systems, University of Tokyo
17:00 B-9 Key issues on fiber-optic interferometric sensors detecting weak magnetic field
Xin WANG (汪 歆 ), Ph.D, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong
University
18:30 Reception
October 31 (Friday)
9:00 – 12: 15
Session C: Electrical Engineering and Automatic Control
9:00
C-1 Intelligent space: Synergetic integration of robot and information technology for daily life
Hideki HASHIMOTO (桥 本 秀 纪 ), Associate Professor, Institute of Industrial Science,
University of Tokyo
9:30
C-2 Observer based stabilization control of electromagnetic suspension systems
Takafumi KOSEKI ( 古 关 隆 章 ), Associate Professor, Department of Information and
Communication, University of Tokyo
〔別添１３－１７〕
様式２０－１７（第１２条第１項関係）
10:00
10:30
10:45
11:15
11:45
12:15
C-3 A novel information matrix sparsification approach for practical implementation of SLAM
Weidong CHEN (陈 卫 东 ), Professor, Department of Automation, Shanghai Jiao Tong
University
Coffee break (15 min.)
C-4 Space robotics technology for planetary exploration missions in Japan
Takashi KUBOTA (久 保 田 孝 ), Associate Professor, Institute of Space and Astronautical
Science / University of Tokyo
C-5 Micro electro mechanical systems (MEMS) for optical & radio-frequency applications
Hiroshi TOSHIYOSHI (年 吉 洋 ), Associate Professor, Institute of Industrial Science,
University of Tokyo
C-6 Application of “Human-In-the-Loop” control to a biped walking-chair robot
Qunfei ZHAO (赵 群 飞 ), Professor, Department of Automation, Shanghai Jiao Tong University
– 13: 00 Lunch break (45 min.)
13:00 – 17: 30 Session D: VLSI and Information Technology
13:00 D-1 A brain-mimicking VLSI processor system for human-like visual perception
Tadashi SHIBATA (柴 田 直 ), Professor, Department of Electrical Engineering and Information
Systems, University of Tokyo
13:30 D-2 Self-synchronous architecture for margin aware operations against PVT variations
Makoto IKEDA (池 田 诚 ), Associate Professor, VLSI Design and Education Center, University
of Tokyo
14:00 D-3 Solid-state drive (SSD) and memory system innovation
Ken TAKEUCHI (竹 内 健 ), Associate Professor, Department of Electrical Engineering and
Information Systems, University of Tokyo
14:30 D-4 Challenge of multicore processor era
Peilin LIU (刘 佩 林 ), Professor, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao Tong
University
15:00 Coffee break (15 min.)
15:15 D-5 Service-oriented ubiquitous networks
Masateru Minami (南 正 辉 ), Associate Professor, Research Center for Advanced Science and
Technology, University of Tokyo
15:45 D-6 Key issues and implementation of body area networks
Liang QIAN (钱 良 ), Associate Professor, Department of Electronic Engineering, Shanghai
Jiao Tong University
16:15 D-7 Recent progress in radar systems employing complex-valued neural networks
Akira HIROSE (广 濑 明 ), Professor, Department of Electrical Engineering and Information
Systems, University of Tokyo
16:45 D-8 Research and applications of wireless broadband video transmission
Lin GUI (归 琳 ), Associate Professor, Department of Electronic Engineering, Shanghai Jiao
Tong University
17:15– 17: 30 Closing remarks
第 9 回ソウル大学－東京大学電気工学交流セミナー
第 9 回ソウル大学－東京大学電気工学交流
セ ミ ナ ー が 2009 年 1 月 6，7 日 に 東 京 大 学 工
学 部 2 号 館 を 中 心 に 開 催 さ れ た ．こ の セ ミ ナ
ー は ，1995 年 2 月 に 第 1 回 を 東 京 大 学 で 開 催
し ，そ の 時 に 両 学 科 の「 交 流 の 覚 え 書 」を 締
結 し た こ と に 始 ま る ．そ の 後 ，ソ ウ ル 大 学 と
東 京 大 学 で 約 1 年 半 お き に 交 互 に 開 催 し ，第
8 回 を 2007 年 2 月 に ソ ウ ル 大 学 で 開 催 し た の
に続いて，今回は東京大学での開催となっ
た．
ソ ウ ル 大 側 か ら は 教 授 4 名 ，大 学 院 学 生 12
名 ， 東 大 側 か ら は 教 授 ・ 准 教 授 ・ 助 教 が 19
名 ， 大 学 院 学 生 23 名 が 参 加 し ， 相 互 の 学 術
交 流 を 深 め た ．学 生 を 中 心 と す る セ ミ ナ ー は
2 並 列 の セ ッ シ ョ ン で 合 計 35 件 の 研 究 発 表
が あ っ た ．電 力 シ ス テ ム ，高 電 圧 ，電 気 機 器
と 制 御 ， MEMS 等 の セ ッ シ ョ ン が 設 け ら れ ，
日 頃 の 研 究 成 果 を 披 露 ，デ ィ ス カ ッ シ ョ ン が
図 11 第 9 回 ソ ウ ル 大 学 － 東 京 大 学 電 気 工 学 交 流
セミナー
様式２０－１８（第１２条第１項関係）
〔別添１３－１８〕
行われた．
学 生 ら の 発 表 の 後 の Plenary Session で は ， 3 名 の 教 授 ら に よ る 発 表 が あ り ， ま ず ， ソ ウ ル 大 学 教 授
の Seung Il Moon 教 授 か ら ， “ Recent Changes in Korean Power System”と い う タ イ ト ル で 韓 国 の 電 力 シ
ス テ ム の 概 要 と 最 新 状 況 の 紹 介 が あ っ た ．続 い て ，東 大 側 か ら は 山 地 憲 治 教 授 が “Scenario Analysis for
Long-term Climate Change Policy”と い う タ イ ト ル で 地 球 温 暖 化 問 題 と シ ナ リ オ 分 析 に つ い て 講 演 が あ
っ た ． 最 後 に 谷 口 治 人 特 任 教 授 か ら ， 先 端 電 力 エ ネ ル ギ ー ・ 環 境 技 術 教 育 研 究 セ ン タ ー APET の 概 要
について紹介があり，議論が行われた．
今回のセミナーの開催においては，学生幹事代表の松本洋和君を中心に，博士課程学生が協力して
ほぼ全ての運営を行った．円高ウォン安という厳しい経済情勢の中であったが，教員，学生共々，た
い へ ん 和 や か な 雰 囲 気 で 交 流 が 行 わ れ た ． 次 回 は ソ ウ ル 大 学 で 2010 年 に 開 催 す る 予 定 で あ る ．
January 6 (Tue.), 2009
9:00 – 9:30
9:30 – 9:45
9:45 – 10:00
10:00 – 11:45
11:45 – 13:00
13:00 – 13:55
13:55 – 14:05
14:05 – 15:30
15:30 – 15:45
15:45 – 17:45
January 7 (Wed.),
10:00-12:00
Registration
Opening Ceremony (Room 246)
Break
SESSION A1 (Room 242)
SESSION B1 (Room 244)
Power System, High Voltage
Electric Machine and Control
Lunch
SESSION A2 (Room 242)
SESSION B2 (Room 244)
Power System, High Voltage
Electric Machine and Control
Break
SESSION A3 (Room 242)
SESSION C1 (Room 244)
Power System, High Voltage
MEMS
Break
PLENARY SESSION (Room 246)
Prof. Seung Il Moon (Seoul National University)
“Recent Changes in Korean Power System”
Prof. Kenji Yamaji (University of Tokyo)
“Scenario Analysis for Long-term Climate Change Policy”
Prof. Haruhito Taniguchi (University of Tokyo)
“Introduction of the Center for Advanced Power &
Environmental Technology (APET) in the University of Tokyo”
2009
Visit to the Institute of Industrial Science (Komaba Campus)
8th International conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures (PLMCN8)開 催
1． 会 議 要 綱
1）名 称：8th International conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures (PLMCN8)
(日 本 語 訳 ： 第 8 回 ナ ノ 構 造 に お け る 光 と 物 質 の 相 互 作 用 の 物 理 に 関 す る 国 際 会 議 )
2） 開 催 日 ： 平 成 20 年 4 月 7 日 （ 月 ） ～ ４ 月 11 日 （ 金 ）
3） 会 場 ： 東 京 大 学 駒 場 リ サ ー チ キ ャ ン パ ス コ ン ベ ン シ ョ ン ホ ー ル （ 目 黒 区 ・ 駒 場 ）
4） 主 催 ： 東 京 大 学 ナ ノ 量 子 情 報 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 研 究 機 構
PLMCN8 組 織 委 員 会
5） 共 催 ： 財 団 法 人 光 産 業 技 術 振 興 協 会
東 京 大 学 グ ロ ー バ ル COE 「 セ キ ュ ア ラ イ フ ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス 」
6） 協 賛 ： 日 本 電 子 株 式 会 社 ， ス ペ ク ト ラ ・ フ ィ ジ ッ ク ス 株 式 会 社 ，
株式会社アルバック，オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社，
株式会社 巴商会
２．参加者
180 名 う ち 海 外 か ら の 出 席 者 51 名 （ ほ と ん ど が 欧 米 ）
３．開催内容
本会議はナノ構造のおける光と物質の相互作用をメイントピックスとする会議で今回で第 8 回目と
な る 会 議 で 初 め て 日 本 で の 開 催 と な っ た ．こ の 分 野 は 荒 川 教 授 ら が 1992 年 に 発 表 し た 量 子 井 戸 に お け
るポラリトン形成に関する論文に端を発しているということができ，8 回目にして初めてその誕生の
地での開催となった．
国内外より当該分野の研究に携わる多くの研究者が東京・駒場に集い，ナノ構造における光と物質
の相互作用およびその応用に関する最新の研究成果について発表・議論を行った．海外からの発表件
数が全体の半数以上，出席者も 3 分の 1 近くを占め，本格的な国際会議となった．本分野における著
名 研 究 者 に よ る 基 調 講 演 （ 3 件 ） ， 招 待 講 演 （ 14 件 ） お よ び 一 般 投 稿 論 文 講 演 （ 84 件 ） が 行 わ れ ， 当
様式２０－１９（第１２条第１項関係）
〔別添１３－１９〕
該分野の最新動向が示されるとともに今後の展開に関する重要な意見交換が行われた．会議サイドで
昼 食 を 提 供 し た こ と も あ り ，ラ ン チ タ イ ム に も ポ ス タ ー を 前 に い た る と こ ろ で 議 論 の 輪 が で き る な ど ，
会 議 全 体 を 通 し て 非 常 に 活 発 な 討 論 が 行 わ れ た の が 印 象 的 で あ っ た ．会 議 に は 本 グ ロ ー バ ル COE に 関
係する学生も多く参加し各自の成果を発表した．彼らにとっては海外研究者と議論する貴重な機会と
なったようであり人材育成の推進にも寄与したと言える．
国内ワークショップ報告
情 報 処 理 ・ネットワークコアが拓 くセキュアライフ
情 報 処 理・ネ ッ ト ワ ー ク コ ア の 合 宿 形 式 の ワ ー ク シ ョ
ッ プ を 平 成 21 年 2 月 22 日 -24 日 に か け て 越 後 湯 沢 グ ラ
ン ド ホ テ ル に て 開 催 し た ．本 ワ ー ク シ ョ ッ プ に は 教 員 お
よ び 博 士 課 程 学 生 を 中 心 に 合 計 72 名 が 参 加 し た ．
1. 開 催 目 的
本 ワ ー ク シ ョ ッ プ は ， グ ロ ー バ ル COE の 情 報 処 理 ・
ネットワーク研究コアに所属する教員と博士課程学生
の 研 究 交 流 を 促 し ，研 究 教 育 に 関 す る 情 報 交 換 を 行 う こ
と で ，新 し い 学 融 合 の 芽 を 育 む こ と を 目 的 と し た ．こ れ
に向けて，研究報告会のみならず， 合宿形式の利点を
活 か し ，大 学 で の 研 究 活 動 に 対 す る 要 望 や 技 術 者 の 将 来
図 12 会 場 の 模 様
像 に 関 す る ブ レ イ ン ス ト ー ミ ン グ ， OB に よ る 特 別 講 演
会 ，産 学 連 携 や 大 学 院 教 育 に 関 す る 集 中 デ ィ ス カ ッ シ ョ
ンなどを行った．
2. 成 果
本 ワ ー ク シ ョ ッ プ で は ，主 と し て 7 つ の イ ベ ン ト が 開
催され，それぞれについて以下のような成果を得た．
(1) 学 生 プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン （ 研 究 発 表 会 ）
学生プレゼンテーションでは各自の研究進捗状況報
告 に 加 え ，研 究 活 動 上 の 悩 み や 教 員 へ の 要 望 な ど に つ い
て も 簡 単 な 発 表 が 行 わ れ た ．研 究 活 動 上 の 悩 み や 教 員 へ
の 要 望 に お い て は ，「 研 究 内 容 を 直 接 社 会 に 役 立 た せ る
こ と が 難 し い こ と が 辛 い 」，「 将 来 の キ ャ リ ア プ ラ ン に
対 す る 漠 然 と し た 不 安 」，「 研 究 室 間 の 横 の つ な が り を
図 13 学 生 プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン
強 化 し て 欲 し い 」，「 研 究 室 外 の 教 員 と 密 に デ ィ ス カ ッ
シ ョ ン す る 機 会 が 欲 し い 」，「 研 究 室 横 断 型 の 小 プ ロ ジ
ェ ク ト が あ る と 良 い 」「 研 究 室 の 運 営 を も っ と 学 生 に 任
せ る べ き 」，「 留 学 生 向 け の 教 育 プ ロ グ ラ ム を 強 化 し て
欲しい」などの意見が出された．
(2) 特 別 講 演 （ JAXA 理 事 長 立 川 敬 二 氏 ）
特 別 講 演 に お い て は JAXA 理 事 長 の 立 川 敬 二 氏（ 昭 和
37 年 東 大 ・ 電 気 卒 ）よ り「 企 業 に お け る 研 究 開 発 −
現 状 と 課 題 」と 題 し て 講 演 が 行 わ れ た ．講 演 に お い て は ，
企業における研究開発の考え方を中心に，実用化研究，
応 用 研 究 ，お よ び 基 礎 研 究 そ れ ぞ れ の あ り 方 に つ い て 講
演 が 行 わ れ た ．特 に 立 川 氏 は 大 学 に お け る 基 礎 研 究 の 重
要 性 に つ い て 強 調 さ れ た ．ま た ，シ ス テ ム 的 な 考 え 方 を
図 14 立 川 氏 講 演 会
持った人材の育成について大学への期待を語った．
(3) 意 見 交 換 会 （ 立 川 氏 お よ び 教 員 ）
特別公演後に，立川氏と教員との意見交換会が行われた．立川氏からは，大学の教育に対し，基礎
学力の強化，研究者の養成の仕方，人間性，国際性，システムおよびマネジメント能力，産学交流に
ついて要望が出された．一方，教員側からは，初等・中等教育の強化に対する支援や，企業と大学間
のより積極的な共同研究活動のあり方などについて要望が出された．
(4) 研 究 活 動 に 関 す る ブ レ イ ン ス ト ー ミ ン グ （ 学 生 ）
ブレインストーミングにおいては，テーマをいくつか設定し，グループ毎にテーマを選んで発表す
る形式をとった．発表内容として特に多く出されたのは研究者あるいは技術者としてどの様に生きれ
ば幸せになれるかであり，エンジニアリングにおける時代の様相を色濃く反映するものとなった．
(5) 教 員 か ら 学 生 に 向 け た プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン
教員から学生に向けたプレゼンテーションでは若手からベテランまでの幅広い世代の教員からプレ
ゼンテーションが行われた．具体的には，教員の学生時代における研究の進め方，研究のトレンド，
あるいは学生としての心構えなどについて発表が行われた．
様式２０－２０（第１２条第１項関係）
〔別添１３－２０〕
(6) 研 究 に 関 す る グ ル ー プ デ ィ ス カ ッ シ ョ ン （ 学 生 ）
学生ディスカッションにおいては教員を交えず，学生主体で研究の将来像，博士課程の学生として
どのように後輩の指導をすべきか，あるいは，後輩への適切な研究テーマの割当方などについて議論
が行われた．
(7) 教 育 研 究 活 動 に 関 す る デ ィ ス カ ッ シ ョ ン （ 教 員 ）
教育活動に関するディスカッションは合宿 2 日目～3 日目にかけて長時間にわたり議論が行われた．
具体的には，電気系学科の今後のあり方，修士・博士課程における入試，輪講，指導教員，合否判定
のあり方，広報活動のあり方などについて活発な議論が行われた．
3. ま と め
今回のワークショップでは教員と学生双方において，研究内容のみならず，研究・教育のあり方な
どを含め，幅広い議論を通じた交流を行うことができ，合宿形式のワークショップの目的を十二分に
達成することができた．教員および学生からの評価は非常に高く，このようなワークショップは継続
的に行うべきであるとの意見が多数を占めた．今後は今回のワークショップの成果をふまえ，研究・
教育活動に具体的なフィードバックをかけていくことが重要であると考えている．
先端エレクトロニクス公開セミナー
「 先 端 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 公 開 セ ミ ナ ー 」は ，本 グ ロ ー バ ル COE な ら び に そ の 周 辺 の 先 端 研 究 者 を 講
師としたランチョンセミナーであり，最先端の研究動向の見聞を深め，またメンバー間の交流を促進
す る と と も に ，企 業 等 一 般 へ の 情 報 発 信 を 目 的 と し て ，平 成 20 年 度 は 下 記 の ４ 回 が 実 施 さ れ た ．本 セ
ミナーは開催日時を原則毎月第２木曜日のランチタイム，場所を工学部 2 号館 3 階電気系会議室 2 と
して固定し，参加者には無料・先着順の軽食が提供され，多くの研究者の参加とセミナーの活性化を
誘 引 し た ． な お ， 本 セ ミ ナ ー は ， グ ロ ー バ ル COE な ら び に ナ ノ フ ォ ト ニ ク ス 研 究 セ ン タ ー が 主 催 し ，
NEDO 特 別 講 座 「 ナ ノ フ ォ ト ニ ク ス 総 合 的 展 開 」 な ら び に 先 端 知 機 能 材 料 デ バ イ ス ラ ボ ラ ト リ ー ズ が
共 催 し た ．本 グ ロ ー バ ル COE の メ ン バ ー に 加 え て ，NEDO 特 別 講 座 に お け る 企 業 か ら の 受 託 研 究 員 を
はじめ学外からの参加もあり，毎回盛況であった．
第 1 回 2008 年 10 月 9 日 （ 木 ） 12:15～ 13:15
講 師 ： 大 矢 忍 （ 東 京 大 学 大 学 院 工 学 系 研 究 科 助 教 ， JST さ き が け ）
題 目 ： III-V 族 強 磁 性 半 導 体 と そ の 量 子 へ テ ロ 構 造 に お け る ス ピ ン 依 存 物 性
第 2 回 2008 年 11 月 13 日 （ 木 ） 12:15～ 13:15
講師：松井裕章（東京大学大学院工学系研究科 特任助教）
題 目 ： ZnO を 基 盤 と し た 酸 化 物 量 子 井 戸 構 造 の ス ピ ン 及 び 光 学 機 能 の 応 用 に 向 け て
～酸化物エレクトロニクスからバイオエレクトロニクスへ～
第 3 回 2008 年 12 月 11 日 （ 木 ） 12:15～ 13:15
講師：関谷 毅（東京大学大学院工学系研究科量子相エレクトロニクス研究センター 助教）
題目：インクジェット技術を用いた伸縮可能な有機トランジスタ集積回路
第 4 回 2009 年 1 月 8 日 （ 木 ） 12:15～ 13:15
講師：岡田 至崇（東京大学先端科学技術研究センター 准教授）
題目：量子ナノ構造を導入した高効率太陽電池
グ ロ ー バ ル COE 客 員 研 究 員 招 聘 報 告
余 寧 梅 教 授 （中 国 ・西 安 理 工 大 学 ）
西 安 理 工 大 学 電 子 工 学 専 攻 教 授 （ 自 動 化 及 び 情 報 工 学 研 究 科 副 研 究 科 長 ） の 余 寧 梅 先 生 を ， 平 成 21
年 1 月 19 日 ～ 3 月 20 日 の 2 ヶ 月 間 ，グ ロ ー バ ル COE 客 員 研 究 員 と し て 招 聘 し た ．余 教 授 の 専 門 分 野
はＶＬＳＩシステムで，特にアナログＶＬＳＩで数々の研究を精力的に勧めている．2 ヶ月という短
期 間 の 滞 在 で あ り ， 研 究 室 の 学 生 の 全 般 的 な ご 指 導 を お 願 い す る と と も に ， 今 後 の collaboration の 可
能性について議論した．研究室の学生に各自研究内容を発表させ，それぞれの内容について貴重なコ
メントを頂いた．我々の研究室で行っている「量子共鳴特性を用いた認識システム」の研究に特に興
味 を 持 た れ ， こ こ で 重 要 と な る Peak Biasing 回 路 に 関 す る 研 究 を し て 頂 い た ． こ れ は ， 共 鳴 デ バ イ ス
の ア レ ー で 構 成 す る 連 想 プ ロ セ ッ サ に 過 去 に 記 憶 を inprint す る 際 に 重 要 と な る も の で ，図 に 示 す 簡 単
な回路でこれが実現できることを回路シミュレーションで示した．共鳴素子の電流出力を電圧に変換
し ，入 力 の ラ ン プ 電 圧 を ス キ ャ ン す る こ と で 電 流 変 化 の 時 間 微 分 値 を 検 出 ，こ れ に よ り Automatic Peak
Biasing が 可 能 な こ と が 示 さ れ た ．ま た 精 度 を 向 上 さ せ る 方 式 の 提 案 も い た だ い た ．そ の 他 グ ロ ー バ ル
COE の 合 宿 研 修 に も 積 極 的 に ご 参 加 い た だ き ， 数 々 の 有 益 な コ メ ン ト を 頂 い た ．
〔別添１３－２１〕
様式２０－２１（第１２条第１項関係）
Va
Va
Vb
Vout
Vb
Vout
量子共鳴素子をCMOSイン
バータ回路でemulate）
図 15
自動ピークバイアス検出回路のそのシミュレーション結果
Fabrizio Cleri 教 授 （フランス・CNRS Institut d'Electronique, Microelectronique et Nanotechnologie (IEMN)）
セ キ ュ ア ラ イ フ エ レ ク ト ロ ニ ク ス グ ロ ー バ ル COE 外 国 人 研 究 員 招 聘 プ ロ グ ラ ム の 支 援 に よ り ， 平
成 20 年 7 月 に フ ラ ン ス の Lille に あ る CNRS Institut d'Electronique, Microelectronique et Nanotechnologie
(IEMN)の Fabrizio Cleri 教 授 を 東 大 に お 招 き し て ，Cleri 教 授 の 研 究 に 関 す る 招 待 講 演 と MEMS-in-TEM
の実験結果について議論を行っていただいた．招待講演は，金属や半導体構造が力を受けて変形する
際 の 原 子 レ ベ ル で の 変 形 の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 手 法 と そ の 結 果 に つ い て で あ っ た ．MEMS-in-TEM の 実 験
結 果 に 関 す る 議 論 に お い て は ，Cleri 教 授 の 専 門 で あ る 材 料 の 変 形 の 物 理 機 構 を 第 一 原 理 計 算 に 基 づ い
た 手 法 で 明 ら か に す る 研 究 の 観 点 か ら ，MEMS-in-TEM で 得 ら れ た ナ ノ コ ン タ ク ト の 物 理 に 対 し ，非 常
に示唆にとんだ助言をしていただいた．特に，シリコンナノコンタクトの物理現象では，ナノコンタ
クトの形成や伸張破断，破断面の丸まりといった未解明の実験結果に対し，材料学におけるシリコン
の結晶化や単結晶の双晶化，双晶境界におけるすべり現象などの物理現象に照らし合わせて解釈を進
めてくださった．さらに，これらの解釈に基づいて実際に計算を行うために，具体的な計算モデルの
提案とそのために必要なステップを明らかにすることで，実験において必要な追加実験を提案してく
だ さ っ た ． こ の 議 論 を き っ か け に し て ， 同 年 9 月 に は 本 研 究 室 博 士 研 究 員 で あ る 石 田 忠 が IEMN に 赴
き，シリコンナノコンタクトの伸張現象に関して計算機シミュレーションを用いて解明することがで
きた．また，一方で当時スタートアップ中のナノコンタクトにおける熱伝導についても，理論的立場
からの熱伝導の量子化といった興味深い物理現象を提案してくださった．現在，ナノコンタクト内部
の熱伝導に関する研究は進行中であり，今後興味深い結果が期待される．
Gerald Bastard 教 授 （フランス・エコールノルマルスーペリエ・ピエールエイグレン研 究 所 ）
研究課題：「半導体量子構造中のテラヘルツキャリアダイナミクスの解明とデバイス応用」
標記研究を日仏で共同研究を遂行するために，エコールノルマルスーペリエ・ピエールエイグレン
研 究 所 の Gerald Bastard 教 授 を 平 成 21 年 3 月 2 日 よ り 3 月 14 日 ま で ， 生 産 技 術 研 究 所 の 平 川 研 究 室
（機能デバイス・マテリアル研究コア（駒場））がホストとなり，招聘した．
テラヘルツ領域の電磁波は，イメージング，セキュリティ，化学，薬学，バイオ研究など様々な分
光・センシング分野に応用が期待されており，セキュアライフ・エレクトロニクスにおける重要な切
り口を担うものである．テラヘルツ電磁波の応用展開には，特にコンパクトな固体テラヘルツ光源の
開 発 は 急 務 で あ る ．我 々 は ，そ の 候 補 と し て ，江 崎 玲 於 奈 博 士 ら が 1970 年 に 提 案 し た 半 導 体 超 格 子 を
用いたブロッホ発振器に注目して研究を進めている．
Bastard 教 授 は ， 半 導 体 量 子 ナ ノ 構 造 に 関 す る 理 論 研 究 を 一 貫 し て 行 っ て き て い る 著 名 な 研 究 者 で あ
り ， ブ ロ ッ ホ 振 動 に 関 し て 1980 年 代 よ り 研 究 を 行 っ て 来 て い る ．
今回の共同研究では，我々が測定するテラヘルツ放射の時間波形を，ボルツマン輸送方程式やさら
に高度なキャリア分極の時間発展を第１原理的に計算する手法を用いて解析し，ブロッホ振動するキ
ャリアが放射するテラヘルツ電磁波の波形が持つ情報の精密な理解が可能になりつつある．この議論
に 基 づ い て ま と め た 論 文 を 共 著 で Physical Review Letters 誌 と Applied Physics Express 誌 に そ れ ぞ れ １
編投稿した．
さ ら に 同 教 授 ら は ，テ ラ ヘ ル ツ 領 域 の フ ォ ト ニ ッ ク 共 振 器 効 果 に つ い て 先 駆 的 な 研 究 を 行 っ て お り ，
最近の我々がブロッホ発振器の実現を目指して始めたフォトニック結晶付きの超格子からのテラヘル
ツ 放 射 の 実 験 デ ー タ に つ い て ，様 々 な 角 度 か ら 議 論 を 行 っ た ．我 々 が 遂 行 す る 実 験 研 究 と Bastard 教 授
の 理 論 的 知 見 を 組 み 合 わ せ れ ば ，ブ ロ ッ ホ 発 振 器 と い う 半 導 体 研 究 者 の 夢 で あ っ た テ ラ ヘ ル ツ 光 源 へ ，
大きく一歩踏み出せると考えている．
ま た ，機 能 デ バ イ ス ・ マ テ リ ア ル 研 究 を 行 っ て い る 他 の 研 究 室 に も 向 け て ，グ ロ ー バ ル COE 主 催 の
セ ミ ナ ー を 3 月 11 日 に 駒 場 で 開 催 し ， ”Intraband transitions in quantum dots: probing the energy levels,
relaxation and decoherence of quantum dots”と い う 題 目 で ご 講 演 頂 い た ．
〔別添１３－２２〕
様式２０－２２（第１２条第１項関係）
Gang-Ding Peng 教 授 （オーストラリア・ニューサウスウェルズ大 学 ）
2009 年 3 月 9 日 か ら 28 日 ま で の 3 週 間 で ， オ ー ス ト ラ リ ア ・ ニ ュ ー サ ウ ス ウ ェ ル ズ 大 学 電 気 工 学
と 通 信 学 院 教 授 Gang-Ding Peng 博 士 を ， 本 グ ロ ー バ ル COE 客 員 研 究 員 と し て 招 聘 し た ．
Peng 教 授 は ， 石 英 光 フ ァ イ バ ・ 導 波 路 お よ び デ バ イ ス ， ポ リ マ ー 光 フ ァ イ バ お よ び デ バ イ ス ， 光 フ
ァ イ バ セ ン サ と 光 情 報 処 理 の 専 門 家 で あ る ．近 年 ，特 に 光 フ ァ イ バ ブ ラ ッ グ グ レ ー テ ィ ン グ（ FBG），
ポ リ マ ー 光 フ ァ イ バ FBG， 分 布 帰 還 （ DFB） 光 フ ァ イ バ レ ー ザ な ど の デ バ イ ス を 開 発 し ， こ れ ら を 応
用 し た 高 精 度 な 光 フ ァ イ バ セ ン シ ン グ 技 術 に 力 を 入 れ ，注 目 さ れ て い る ．本 グ ロ ー バ ル COE セ ン シ ン
グ コ ア プ ラ ッ ト フ ォ ー ム ラ ボ で あ る SSCL で は ， 光 フ ァ イ バ 神 経 網 と 呼 ば れ る 分 布 型 ・ 多 点 型 光 フ ァ
イバセンサについての研究を進め，高空間分解能，高サンプリングレートを実現している．地球物理
学や地震活動監視などへの応用のために，センシング精度の向上についての研究も展開し，グローバ
ル COE の 目 的 で あ る セ キ ュ ア ラ イ フ に 貢 献 す る ．FBG セ ン サ に お け る 光 源 周 波 数 の 揺 ら ぎ の 補 償 ，環
境 変 動 影 響 の 補 償 ， 信 号 処 理 技 術 な ど の 面 で 工 夫 す る 一 方 ， DFB フ ァ イ バ レ ー ザ な ど 新 し い デ バ イ ス
を 応 用 し た 手 法 も 考 案 し て い る ．Peng 教 授 は ，DFB フ ァ イ バ レ ー ザ の 開 発 と セ ン シ ン グ 応 用 に 関 し て
国 際 的 に 先 行 し 活 躍 し て い る 研 究 者 の 一 人 で あ り ，Peng 教 授 の 参 加 協 力 に よ り 本 研 究 に 助 言 を 得 る こ
とが期待できる．また，セミナーや講演会および学生との日常交流に通して，大学院生の教育にも有
益である．
滞 在 期 間 中 ， Peng 教 授 よ り ， 特 別 セ ミ ナ ー を 行 い ， ニ ュ ー サ ウ ス ウ ェ ル ズ 大 学 ・ フ ォ ト ニ ク ス と 光
通信グループの状況について紹介頂いた．特に，分布帰還光ファイバレーザに関する研究およびその
多点化高精度光ファイバセンシングへの応用に関する研究について紹介された．また，本グローバル
COE メ ン バ ー 教 員 よ り ， 東 京 大 学 に お け る フ ォ ト ニ ク ス と 光 通 信 関 連 の 研 究 ， 特 に ， 光 フ ァ イ バ セ ン
シングに関する研究を紹介した．東大側より，分布帰還光ファイバレーザを用いた高精度歪センシン
グ 技 術 の 開 発 研 究 を 提 案 し ， こ れ に つ い て ， Peng 教 授 か ら 協 力 を 得 る こ と に 合 意 し た ． 東 大 側 研 究 者
がニューサウスウェルズ大学での特殊ファイバ試作施設プロジェクトを参加し，当該試作施設を利用
することに関する討議も行い，また，双方の大学院博士課程学生の相互訪問・短期留学に関しても討
議し合意した．
平 成 20 年 度 海 外 短 期 共 同 研 究
本拠点では，大学院生海外短期共同研究制度も設けている．本制度は，本拠点に所属する博士課程
大学院生が，海外の研究拠点に短期滞在し，海外の研究者・学生らとの共同研究を支援するものであ
る．本年度は，下表に示したように，公募を通して本拠点所属の博士課程大学院生 5 名をこの制度に
採択し，アメリカ（2 名），イギリス，ドイツ，オランダに，それぞれ約 1 カ月から 6 カ月の期間で
派遣した．本制度によって，大学院生は，博士論文研究に関連する研究成果を蓄積することを遂げた
と同時に，広い視野や深い知見を養うこともできた．
氏名
期間
渡航先
高橋 徳浩
2008/6/29～
2008/7/19
アメリカ
Institute of Neuromorphic Engineering, Institute for
Systems Research
永井 萌土
2008/8/1～
2008/12/2
アメリカ
Massachusetts Institute of Technology, Mechanical
Engineering
今澤
良太
2008/9/1～
2009/3/1
イギリス
MAST project, Experiments Department, UKAEA,
Culham Laboratory
安田 浩朗
2008/9/3～
2008/9/23
ドイツ
ｿｰｱﾝｼﾞ ｲﾌﾞﾗ
ｰﾋﾑ ﾑﾗｯﾄ
2009/1/7～
2009/2/25
オランダ
Walter Schottky Institut, Technische Universität
München
Eindhoven University of Technology
様式２０－２３（第１２条第１項関係）
〔別添１３－２３〕
２．研究によって得られた新たな成果
前 述 の よ う に ， １ ． セ ン シ ン グ 研 究 CORE ， ２ ． 情 報 処 理 ・ ネ ッ ト ワ ー ク 研 究 CORE ， ３ ． ア ク
チ ュ エ ー シ ョ ン 研 究 CORE， ４ ． 機 能 デ バ イ ス ・ マ テ リ ア ル 研 究 CORE（ 本 郷 お よ び 駒 場 で 各 1） の
コ ア グ ル ー プ を 形 成 し ， そ れ ぞ れ 事 業 推 進 担 当 者 が 中 心 と な っ て ，21世 紀 COEお よ び 前 年 度 ま で に 蓄
積 し た 研 究 成 果 を さ ら に 発 展 さ せ た ． 昨 年 度 と 同 様 ， 申 請 書 段 階 で 計 画 し た 4つ の 研 究 コ ア 分 野 （ セ
ンシング，情報処理・ネットワーク，アクチュエーション，機能デバイス・マテリアル）に従い，研
究 チ ー ム を 編 成 し た ．た だ し ，機 能 デ バ イ ス は ，本 郷 キ ャ ン パ ス と 駒 場 キ ャ ン パ ス に そ れ ぞ れ 大 き な
グ ル ー プ が あ る の で ， 2研 究 コ ア と し て い る ． 研 究 予 算 （ 基 盤 的 研 究 費 ） の 配 分 は ， こ の コ ア 単 位 で
行うこととした．一方，申請書に書かれた技術リング（ナノ，フォトニクス，高度集積）は，コアを
ま た ぐ テ ー マ 研 究（ 後 述 ）と ワ ー ク シ ョ ッ プ 等 の 研 究 交 流 で 表 現 し た ．５ つ の 研 究 コ ア に は そ れ ぞ れ
代表者とコーディネーターをおいた．
メンバーは下記の通りである．
センシング研究コア
代表：保立
コーディネーター：廣瀬（明）
メ ン バ ー ： 保 立 ， 浅 田 ， 藤 田 （ 博 ） ， 日 高 *， 斉 藤 ， 田 畑 ， 廣 瀬 （ 明 ） ， 何 ， 山 下 ， 年 吉 *，
池 田 *， 熊 田 *， 橋 本 （ 樹 ）
情報処理・ネットワーク研究コア
代表：柴田
コーディネーター：森川
メ ン バ ー ： 柴 田 ， 菊 池 ， 桜 井 *， 近 山 ， 中 野 ， 森 川 ， 相 田 ， 伊 庭 ， 山 下 *， 藤 島 ， 峯 松 ， 杉 本 ，
竹内，南，五十嵐，種村，金田，若原，中山，佐藤（周），小川，関谷
アクチュエーション研究コア
代表：小田
コーディネーター：日高
メンバー：小田，山地，日高，堀，石井，横山，大崎，小野（靖），橋本（秀），古関，
藤 井 ， 熊 田 ， 馬 場 ， 小 野 （ 亮 ） ， 橋 本 （ 樹 ） *， 久 保 田
機能デバイス・マテリアル研究コア（本郷）
代表：大津
コーディネーター：高木
メ ン バ ー ： 大 津 ， 高 木 ， 田 中 ， 浅 田 *， 中 野 *， 田 畑 *， 藤 田 （ 昌 ） ， 池 田 ， 竹 内 *， 杉 山 ，
三田，加藤（雄），竹中，八井
機能デバイス・マテリアル研究コア（駒場）
代表：荒川
コーディネーター：平本
メ ン バ ー ： 荒 川 ， 藤 田 （ 博 ） *， 桜 井 ， 平 川 ， 平 本 ， 高 橋 ， 年 吉 ， 河 野 ， 岩 本 ， 高 宮 ， 田 島
*： 兼 担
下線：事業推進担当者
上 記 の 研 究 コ ア に 配 分 す る 予 算（ 基 盤 的 研 究 費 ）の ほ か に ，「 セ キ ュ ア ラ イ フ・エ レ ク ト ロ ニ ク ス
テ ー マ 研 究 費 」を 設 け た ．こ れ は ，共 同 研 究 等 に よ り ，セ キ ュ ア ラ イ フ・エ レ ク ト ロ ニ ク ス の 成 果 と
し て 直 接 ア ピ ー ル で き る 可 能 性 を 持 っ た 研 究 で あ り ，研 究 コ ア チ ー ム を ま た ぐ 形 で 本 COEの メ ン バ ー
（事業推進担当者，教育研究分担者）間の連携研究とした．
さ ら に ，教 育 研 究 環 境 整 備 費 を 計 上 し ，キ ャ ン パ ス 間 の 遠 隔 会 議・講 義 シ ス テ ム な ど ，教 育 研 究 環
境整備に努めた．
以 下 ， 平 成 20年 度 の 具 体 的 な 研 究 成 果 を 述 べ る ．
〔別添１３－２４〕
様式２０－２４（第１２条第１項関係）
（１）
センシング研究コア
(a) 研 究 目 的 と 背 景
センサおよびセンシング技術の研究は，セキュアライフ・エレクトロニクス研究の出発点・原点で
あ り ，ま た 同 時 に セ キ ュ ア ラ イ フ を 実 現 す る た め の 具 体 的 な 可 能 性 を 開 拓 す る 応 用 ・ 実 用 の 最 前 線 で
も あ る 重 要 研 究 で あ る ．本 セ ン シ ン グ 研 究 コ ア の 目 的 は ，セ キ ュ ア ラ イ フ を 実 現 す る た め の セ ン シ ン
グ デ バ イ ス と セ ン シ ン グ シ ス テ ム の 研 究 を 推 進 し ，人 間 社 会 が 要 求 す る さ ま ざ ま な 情 報 取 得 要 求 に 応
え る 科 学 技 術 の 研 究 開 発 を 展 開 す る こ と で あ る ．現 代 社 会 で は ，さ ま ざ ま な 場 面 で セ ン サ お よ び セ ン
シ ン グ 技 術 が 不 可 欠 で あ る ．す な わ ち ，交 通 シ ス テ ム や 建 築 物 な ど の 安 全 性 の 確 保 ，人 間 の 生 命・健
康 の 維 持 管 理 ，省 エ ネ ル ギ ー ，地 域 あ る い は 全 地 球 規 模 の 環 境 の 保 全 ，災 害 対 処 や 危 機 管 理 な ど で あ
る ．そ し て 生 活 の 質 の 向 上 に 対 す る 意 識 が 急 激 に 高 ま る 中 で ，社 会 の 要 求 は ま す ま す 高 度 化 ・ 多 様 化
し て い る ．本 研 究 コ ア は ，多 様 な 専 門 性 を も つ 各 メ ン バ ー 独 特 の 優 れ た セ ン サ 設 計・作 製 技 術 ，セ ン
シ ン グ シ ス テ ム 構 築 技 術 ，信 号 処 理・判 断 技 術 な ど を 駆 使 す る こ と に よ っ て ，新 機 能・高 機 能 の セ ン
サおよびセンシングシステムの開発を目指して以下のような研究を進めた．
(b)各 サ ブ テ ー マ の 研 究 報 告
① バ イ オ ・ MEMS 技 術 に よ る セ ン サ お よ び セ ン シ ン グ シ ス テ ム
バイオセンシング
電気生理学的計測法に必要な微少電流計測機器，光学系機器などから構成され，センシングコアの
各 グ ル ー プ が 構 築 し た セ ン サ を 容 易 に セ ッ ト 可 能 で ，そ の 特 性 評 価 を 行 う シ ス テ ム と し て ，バ イ オ セ
ン サ・マ テ リ ア ル 電 気 特 性 評 価 シ ス テ ム を 導 入 し ，基 礎 デ ー タ 取 得 を 実 施 し た ．Si-ナ ノ ワ イ ヤ ー な ど
の ナ ノ 電 子 材 料 の イ ン ピ ー ダ ン ス 計 測 ，周 波 数 分 散 等 ，各 種 の 電 気 特 性 評 価 に 加 え て ，電 気 化 学 の 基
礎 的 な 測 定：電 極 電 位 ，サ イ ク リ ッ ク ボ ル タ ン メ ト リ ー ，ク ロ ノ ア ン ペ ロ メ ト リ ー 等 を 確 認 し た（ 図
18 ） ． 今 後 ， バ イ オ マ テ リ ア ル ・ デ バ イ ス の 評 価 と し て ， 骨 髄 由 来 の 幹 細 胞 分 化 過 程 の 電 気 的 制 御
実験に適用していく．
1 .00 E- 11
Si-NW
5 .00 E- 12
I[A]
-2 .00
- 1.5 0
-1 .00
- 0.5 0
0 .00 E+ 00
0.0 0
0 .50
1.0 0
1 .50
2.0 0
-5 .00 E- 12
-1 .00 E- 11
-1 .50 E- 11
SiNW
White bar=100nm
-2 .00 E- 11
Voltage[V]
図 18
ナ ノ ギ ャ ッ プ 電 極 （ 20n m） を 用 い た ， シ コ ン ナ ノ ワ イ ヤ ー 電 気 特 性 評 価
MEMS・ バ イ オ 融 合 セ ン シ ン グ
インスリンを分泌する膵臓ベータ細胞の働きを，膵島もしくは培養した少数の細胞を用いて計測す
る こ と を 目 的 に 二 種 類 の セ ン サ を 開 発 し た ． 1)イ ン ス リ ン が 分 泌 さ れ る 際 ， 吸 収 さ れ る カ ル シ ウ ム イ
オ ン を 測 定 す る 電 気 化 学 セ ン サ ，2)表 面 に 吸 着 さ れ た イ ン ス リ ン の 重 さ（ 10−20g 程 度 ）を 共 振 周 波 数
の 変 化 で 測 る カ ン チ レ バ ー セ ン サ で あ る （ 図 19） ．
図 19
インシュリン濃度の異なる液に対するカンチレバーセンサ共振周波数の時間変化
〔別添１３－２５〕
様式２０－２５（第１２条第１項関係）
1) 16 個 ず つ 16 列（ 合 計 256 個 ）の 電 極 と 個 々 の 電 極 へ の ア ド レ ス 回 路 を 集 積 化 し た CMOS チ ッ プ
に ，カ ル シ ウ ム イ オ ン 選 択 膜 を 付 け た ．そ の 上 に サ ン プ ル 液 を 滴 下 し ，各 電 極 の 電 位 を 計 測 し た ．カ
ル シ ウ ム イ オ ン 濃 度 の 2 次 元 的 な 分 布 を 測 定 し た 結 果 ，イ オ ン 選 択 膜 が 比 較 的 厚 か っ た 部 分 は 低 い 出
力 ，薄 い 部 分 は よ り 高 い 出 力 を 示 し た ．イ オ ン 濃 度 を 徐 々 に 下 げ た 実 験 で は ，10 - 6 mol/L の 濃 度 ま で の
反応を示した．
2) MEMS 技 術 で 作 っ た マ イ ク ロ カ ン チ レ バ ー の 表 面 に ，イ ン ス リ ン だ け に 対 し 結 合 す る 抗 体 を 修 飾
し ，セ ン サ 表 面 を 最 適 化 し た ．結 果：抗 体 で 機 能 化 さ れ た ，様 々 な 濃 度 の イ ン ス リ ン が カ ン チ レ バ ー
の 表 面 に 捕 獲 さ れ る に 従 っ て ，カ ン チ レ バ ー の 共 振 周 波 数 が 下 が っ た ．低 濃 度 の 場 合 ，イ ン ス リ ン の
反 応 は ，理 論 的 な 抗 原・抗 体 の 結 合 に 従 っ た が ，高 濃 度 の 場 合 は ，吸 収 反 応 に よ っ て 表 面 に 吸 着 さ れ
た ．し か し ，吸 着 に よ る イ ン ス リ ン は 結 合 力 が 弱 く ，カ ン チ レ バ ー の 表 面 の 洗 浄 後 は 除 去 さ れ ，抗 原 ・
抗体反応によって結合したインスリンのみが表面に残ったことが示された．
高 周 波 MEMS 技 術
RF-MEMS 技 術 に よ る DPDT 型 マ イ ク ロ 波 ス イ ッ チ の 研 究 を 進 め て い る ． マ イ ク ロ 波 ・ ミ リ 波 回 路
を 電 子 的 に 状 態 可 変 に す る た め ， Ｒ Ｆ － Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ (Radio Frequency Micro Electro Mechanical Systems)
技 術 の 研 究 が 国 内 外 で 盛 に 行 わ れ て い る ． 本 研 究 で は ， Ku ／ Ka 帯 の APAA (Active Phased Array
Antenna) の 移 相 器 に 搭 載 す る DPDT 型 (Double Pole Double Throw type) の RF-MEMS ス イ ッ チ を シ リ
コ ン マ イ ク ロ マ シ ニ ン グ 技 術 を 用 い て 製 作 し ， そ の 特 性 評 価 を 行 っ た （ 図 20） ． 貼 り 合 わ せ SOI 基
板 の 表 ，裏 面 に ，そ れ ぞ れ 静 電 駆 動 型 マ イ ク ロ ア ク チ ュ エ ー タ と 機 械 的 に 変 位 可 能 な 電 気 接 点 型 の コ
プ レ ナ 導 波 路 を 形 成 し ，駆 動 電 圧 40V 以 下 ，応 答 速 度 10μ 秒 以 下 で 動 作 す る ス イ ッ チ を 実 現 し た ．周
波 数 12GHZ で の 挿 入 損 失 １ dB 以 下 ， チ ッ プ 面 積 1.5mm×3mm は DPDT 型 と し て は 世 界 最 小 の 寸 法 で
ある．
In p ut Port
1 00um
D elay Line B
1 0 0 um
6um
6 um
1 mm
GN D
D elay Line A
Ou tp ut Port
(a)
(b)
図 20 (a)RF-MEMS ス イ ッ チ 裏 面 の 導 波 路 構 造 と ，(b)製 作 し た チ ッ プ 外 観 電 子 顕 微 鏡
写真と接点部分の拡大写真
②光波によるセンサおよびセンシングシステム
カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (CNT)の 非 線 形 屈 折 率 変 化 を 用 い た 波 長 変 換
D シ ェ イ プ 光 フ ァ イ バ CNT デ バ イ ス を 用 い た 10Gb/s 光 信 号 の 波 長 変 換 に 成 功 し た ． 光 フ ァ イ バ の
側 面 を Ｄ 型 に 研 磨 し た D シ ェ イ プ 光 フ ァ イ バ に CNT を ス プ レ ー し ，光 フ ァ イ バ 型 CNT デ バ イ ス と し
た ．こ れ を 用 い た 図 21 に 示 す よ う な 系 で 非 線 形 偏 波 回 転 に よ る 波 長 変 換 を 行 っ た ．信 号 光（ l=1555nm）
は 10Gb/s で 強 度 変 調 さ れ た 光 信 号 で ， CW の 波 長 変 換 光 と と も に CNT デ バ イ ス に 入 射 す る ． 用 い た
CNT デ バ イ ス で は 100mW 程 度 の パ ワ ー で 非 線 形 偏 波 回 転 が 得 ら れ た ． こ の 系 で の 消 光 比 は 約 16dB
で あ っ た ． ま た ， デ バ イ ス が 5cm と 短 い た め ， 波 長 変 換 帯 域 も 50nm 以 上 と れ て い る ．
MZ
Modulator
Filter
3 dB
coupler
Receiver/
BERT
`
ECL1
Polarizer
CNT La yer
CNT Deposited
D-shaped Fiber
EDFA
Polished Surface
10 Gb/s
Pattern
Generator
D-shaped Fiber
Fiber Core
Filter
ECL2
-3
back-to-back
Spectral Intensity (10 dB/div)
-4
log (BER)
-5
-6
converted
-7
-8
-9
ba ck-to-back
~2.5 dB power penalty
co nverted signal
-1 0
1540
1545
1550
Wavelength (nm)
図 21
1555
1560 -42
-40
-38
-36
-34
-3 2
-30
-28
Received Power (dBm )
CNT デ バ イ ス に よ る 10Gb /s 信 号 の 波 長 変 換
-2 6
-24
-22
-20
〔別添１３－２６〕
様式２０－２６（第１２条第１項関係）
さ ら に ，CNT の 応 答 速 度 が 1ps 程 度 と 非 常 に 高 速 で あ る た め ，10Gb/s で 強 度 変 調 さ れ た 光 信 号 に も
十 分 追 随 し て い る こ と が 図 の ア イ パ タ ー ン か ら わ か る ．ビ ッ ト エ ラ ー レ ー ト 測 定 の 結 果 ，デ バ イ ス の
損 失 が 大 き い た め に 2.5dB の パ ワ ー ペ ナ ル テ ィ が あ る も の の ，エ ラ ー フ リ ー な 動 作 が 実 現 で き て い る
ことを示した．
歪や側圧等を分布的にセンシングする光ファイバセンサ神経網
本グループでは，「安全・安心の為のファイバセンサフォトニクス」の研究を推進している．歪や
側 圧 等 を 分 布 的 に セ ン シ ン グ す る 神 経 網 と し て 光 フ ァ イ バ を 機 能 さ せ ，航 空 機 の 翼 や 燃 料 タ ン ク ，あ
る い は 橋 梁・橋 脚 ，ビ ル 等 に こ の「 光 フ ァ イ バ 神 経 網 」を 張 り 巡 ら せ て ，「 痛 み の 分 か る 材 料・構 造 」
を 実 現 す る ．本 研 究 は ，科 学 研 究 費 補 助 金「 特 別 推 進 研 究（ 2001～ 2003 年 度 ）」で 展 開 し た 後 ，「 学
術 創 成 研 究（ 2004～ 2008 年 度 ）」に て さ ら に 進 め て き た ．光 フ ァ イ バ 中 で 生 じ る 誘 導 ブ リ ル ア ン 散 乱
の 周 波 数 シ フ ト 量 が 光 フ ァ イ バ に 加 わ る 伸 縮 歪 に 比 例 し て 変 化 す る 現 象 を セ ン シ ン グ 原 理 と し ，こ れ
を高い空間分解能と速い測定速度で測定できる独自の技術であるブリルアン光相関領域解析法
（ BOCDA 法 ： Brillouin Optical Correlation Domain Analysis） を 発 明 し て き た ． 本 年 度 は ， 学 術 創 成 研
究 の 最 終 年 度 と し て ， BOCDA 法 の 高 速 化 ， 及 び 片 端 ア ク セ ス 性 を 特 徴 と す る ブ リ ル ア ン 光 相 関 領 域
リ フ レ ク ト メ ト リ（ BOCDR）の 性 能 改 善 も 進 め 成 果 を 蓄 積 し た ．こ の 他 ，光 フ ァ イ バ ブ ラ ッ グ グ レ ー
テ ィ ン グ （ FBG） に よ る 多 点 歪 セ ン シ ン グ ， 光 フ ァ イ バ 加 入 者 網 監 視 用 リ フ レ ク ト メ ト リ 等 で も 成 果
を 得 た ． BOCDA 法 で は ， 光 源 周 波 数 変 調 に よ り ポ ン プ 光 と プ ロ ー ブ 光 の 相 関 を 制 御 し ， 光 フ ァ イ バ
に 沿 う 1 点 （ 相 関 位 置 ） で の み 誘 導 ブ リ ル ア ン 散 乱 を 発 生 さ せ る ． 本 年 度 は ， BOCDA 法 に 関 し て ，
新たにセンシング位置を連続掃引させつつ，ブリルアン散乱光を連続サンプリングする手法を提案
し ， 被 測 定 フ ァ イ バ 全 長 に わ た っ た 歪 分 布 測 定 の 高 速 化 を 図 っ た ．53m の フ ァ イ バ 全 長 に わ た り 5cm
の 空 間 分 解 能 で の 分 布 測 定 実 験 を 5Hz の 測 定 速 度 で 実 施 す る こ と に 成 功 し た （ 図 22） ．
FUT
SSBM
DFB-LD
3dB
1/fm
[Pump]
EOM
PC
EDFA
polarizer
PMF
EDFA
PC
f
PM-CIR
fm (MHz)
Tfm
1.984
1.962
ref.
t (ms)
DAQ
ESP
chopping (1.069 MHz)
signal
PD
VOA
computer
180
Portion A
160
A
2-Hz dynamic
1-Hz dynamic
Static
140
120
100
80
60
40
0
2
4
6
Time [second]
8
B
Change of BFS [MHz]
PM-ISO
[Probe]
Change of BFS [MHz]
microwave, fiber delay
(~3.5 km)
10
180
2-Hz dynamic
1-Hz dynamic
Static
Portion B'
160
140
120
100
80
60
40
0
2
4
6
8
10
Time [second]
図 22 セ ン シ ン グ 位 置 の 連 続 掃 引 と ブ リ ル ア ン 散 乱 光 の 連 続 サ ン プ リ ン グ に よ る 被 測 定 フ ァ イ バ 全 長 に
わ た る 歪 分 布 の 高 速 測 定 (a) 実 験 系 の 構 成 (b )動 的 歪 測 定 結 果 の 例 （ 2 ヶ 所 ）
ま た ，片 端 ア ク セ ス 性 を 特 徴 と す る BOCDR シ ス テ ム の 研 究 も 進 展 し た ．BOCDR の セ ン シ ン グ フ ァ
イ バ と し て ブ リ ル ア ン 散 乱 強 度 が 高 い テ ル ラ イ ト フ ァ イ バ を 採 用 す れ ば ， S/N 比 の 向 上 や 更 な る 高 分
解 能 が 実 現 で き る と 考 え ， ま ず ， そ の BFS の 歪 お よ び 温 度 依 存 性 を 調 査 し た ． そ の 結 果 ， 図 23 と 図
24 に 示 す よ う に ，BFS が 歪 お よ び 温 度 に 対 し て 負 の 依 存 性 を 示 す と い う 新 た な 現 象 を 発 見 し ，係 数 と
し て –0.023 MHz/μεお よ び –1.14 MHz/K を 得 た ． さ ら に ， こ れ を 利 用 し て ， 理 論 限 界 と な る 6 mm の 分
解 能 で の 歪 分 布 検 出 に 成 功 し ， S/N 比 も 改 善 さ れ た ．
図 23 歪 （ 左 ） と 温 度 （ 右 ） に 対 す る
テ ル ラ イ ト フ ァ イ バ 中 の BGS の 依 存 性
図 24
歪 （ 左 ） と 温 度 （ 右 ） に 対 す る BFS の 依 存 性
同 一 波 長 光 フ ァ イ バ グ レ ー テ ィ ン グ の 多 重 化 技 術 で は ，FBG を 利 用 し た 分 布 型 セ ン サ に お い て 一 定
の 領 域 を 連 続 的 に 測 定 す る た め の 手 法 と し て ， 100mm の 長 尺 FBG を セ ン サ と し て 採 用 し た ． そ の 内
部 の ブ ラ ッ グ 波 長 分 布 を 連 続 的 に 測 定 す る た め に 光 波 コ ヒ ー レ ン ス 関 数 の 合 成 法 (SOCF)を 適 用 し ，各
地 点 の 反 射 ス ペ ク ト ル の 分 布 を 取 得 す る こ と に 成 功 し た ．ま た 測 定 レ ン ジ を さ ら に 拡 大 す る た め ，長
尺 FBG を 複 数 利 用 し ，1 本 の フ ァ イ バ に 中 に 並 べ る こ と に よ り 連 続 分 布 型 セ ン サ の 多 点 化 に 成 功 し た
（ 図 25） ．
〔別添１３－２７〕
様式２０－２７（第１２条第１項関係）
3dB-Coupler
DFB‐LD
Circulator
IM
f0 sweep
FG1
Bias
Tee
CG2
CH2
fA
65
10 0
60
0 [mm]
10 0
FBG
Array
Coherence
Peak
PC
Isolator
SQD
55
AOM
Bending
Loss
PD
+
-Σ
0 [m m]
Strain
(~40 με)
fA-fB
Driver
GPIB
BPF
10 0
Epoxy ad hesive
FBG
Delay
Line
[Reference] [Signal]
Sync
CH1
FG2
FBG
0 [m m]
Isolator
H ea t
(~5 °
C)
Un iform
F BG
PD
Isolator
50pm
Heat
Sensing
Arm
3dBCoupler
図 25 (a) SOCF に よ る 多 重 化 長 尺 FBG セ ン シ ン グ シ ス テ ム
45pm
Strain
(b ) 各 FBG の 状 態 と 分 布 測 定 実 験 結 果
光 フ ァ イ バ 加 入 者 系 の 診 断 技 術 と し て ，光 源 に 新 た に「 光 周 波 数 コ ム 」を 用 い る こ と で ，空 間 分 解
能・ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ・測 定 速 度 を 全 て 改 善 す る こ と の で き る 新 た な 光 コ ヒ ー レ ン ス 領 域 リ フ レ ク
ト メ ト リ を 提 案 ・ 実 証 し た ． 本 手 法 に 用 い る た め の 光 周 波 数 コ ム は ， コ ム 間 隔 を kHz-MHz で 広 帯 域
に 変 化 さ せ る 必 要 が あ る た め ，コ ム 間 隔 可 変 の 光 周 波 数 コ ム を ，フ ァ イ バ リ ン グ 型 の 共 振 器 と 位 相 変
調 器 を 用 い て 発 生 さ せ た ．こ の 光 源 を 用 い て 光 リ フ レ ク ト メ ト リ の 原 理 確 認 実 験 を 行 い ，正 弦 波 変 調
型 SOCF に よ る リ フ レ ク ト メ ト リ で は 測 定 で き な か っ た 50cm 間 隔 の PC コ ネ ク タ と APC コ ネ ク タ を
同 時 に 測 定 す る こ と が で き （ 図 26 と 図 27） ， 光 周 波 数 コ ム を 用 い た 光 コ ヒ ー レ ン ス 領 域 リ フ レ ク ト
メ ト リ に お い て ，空 間 分 解 能 5cm，ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ 45dB，測 定 時 間 10s の 分 布 測 定 実 験 に 成 功 し
た．
45cm
1:9 カプラ
1
DFB-LD
9
1
(a)
PM
FG
Out
10km
Circulator
3dB coupler
OFCG
Reflectivity [dB]
9
EDFA
Fiber Under Test
→
Distance [m]
PC
3dB coupler
(b)
↓
↓
PD
PD
－
Σ
Reflectivity [dB]
AOM
＋
ESA
Distance [m]
図 26 光 周 波 数 コム光 源 を用 いた 高 速 ・ 広 ダイナミック
レ ン ジ 光 リ フ レ ク ト メ ト リ (a) 光 周 波 数 コ ム 光 源 の 構 成
(b ) 光 リフレ クトメトリの構 成
図 27 本 手 法 に よ る 広 ダ イ ナ ミ ッ ク レ ン ジ 測 定 の 結 果
（下 ）と 従 来 手 法 での結 果 （ 上 ）との比 較
③ミリ波・マイクロ波によるセンサおよびセンシングシステム
本 年 度 は 超 広 帯 域 (3～ 11GHz)の 可 変 指 向 性 ア ン テ ナ の 新 た な 原 理 を 提 案 し ，そ れ に 基 づ い た プ ロ ト
タ イ プ ・ ア ン テ ナ を 試 作 し た ． ま た 本 GCOE で 拠 点 と し て 整 備 し つ つ あ る SSCL の マ イ ク ロ 波 ・ ミ リ
波 計 測 設 備 を 使 用 し て ，そ の 基 本 特 性 を 計 測 し ，実 際 に 広 帯 域 性 を 維 持 し た ま ま 指 向 性 を 制 御 で き る
こ と を 実 証 し た（ 図 28. こ の ア ン テ ナ は 電 子 的 ス イ ッ チ ン グ と ス タ ガ 同 調 を 互 い に 効 果 的 に な る よ う
に 利 用 す る も の で あ る ．こ の 新 提 案 に よ っ て ，従 来 の ホ イ ヘ ン ス の 原 理 に 基 づ く い わ ゆ る フ ェ ー ズ ド
ア レ イ で は 難 し か っ た「 広 帯 域 性 」と「 可 変 指 向 性 」の 両 立 を 世 界 で 初 め て 実 現 し た ．そ の 利 用 分 野
は ， 狭 義 の UWB 通 信 だ け で な く ， さ ま ざ ま な セ ン シ ン グ や ア ド ホ ッ ク 通 信 に 広 が る と 期 待 さ れ る ．
〔別添１３－２８〕
様式２０－２８（第１２条第１項関係）
φ, degree
φ, degree
0
0
330
330
30
300
300
60
-33
270
-29
dB
240
90
120
210
30
60
-40
270
-32
dB
240
90
120
210
150
-36
150
180
180
(b)
(a)
φ, degree
0
330
30
300
60
8 on
-32
-36
270
dB
90
5 on, 3 off
3 on, 5 off
240
120
210
on element
off element
150
180
(c)
(a)
(b)
図 28 (a)SSCL 小 型 電 波 案 室 で 計 測 中 の 提 案 し た 超 広 帯 域 (3～ 11GHz)の 可 変 指 向 性 ア ン テ ナ の
試 作 品 の 計 測 の 様 子 と ， (b )得 ら れ た 指 向 性 の 制 御 特 性
④機能性イメージング・チップとシステム
CMOS プ ロ セ ス の 発 展 に よ り ，セ ン サ 上 に 様 々 な 機 能 を 備 え た ス マ ー ト イ メ ー ジ セ ン サ は 目 覚 ま し
く 発 達 し た ．我 々 は こ れ ま で 高 速 ，高 精 度 三 次 元 情 報 取 得 を 可 能 に す る 光 切 断 法 を 用 い て ，多 く の 三
次 元 イ メ ー ジ セ ン サ を 開 発 し て き た ．本 年 度 は ，チ ッ プ 上 に 二 つ の イ メ ー ジ ャ・コ ア を 備 え ，そ れ ぞ
れのコアを独立に動かすことで，複数のモードで動作する三次元イメージセンサに関する検討を行
い ，チ ッ プ 試 作 ，評 価 を 行 っ た ．搭 載 さ れ た イ メ ー ジ ャ・コ ア に お い て は ，カ ラ ム パ ラ レ ル に 実 装 さ
れた高速２次元画像の取得および光切断法を用いた三次元計測に向けたカラムパラレルによる高速
輝 線 検 出 を 実 行 可 能 で あ り ， １ コ ア を ２ 次 元 モ ー ド で 動 作 さ せ た 場 合 ， 図 29(a)に 示 す よ う 8 ビ ッ ト
グ レ ー ス ケ ー ル の 画 像 を 58fps で 取 得 可 能 で あ る ．両 コ ア を 同 時 に ３ 次 元 モ ー ド で 動 作 さ せ る こ と で ，
レ ー ザ ー ス キ ャ ナ ー の ミ ラ ー 角 度 情 報 を 用 い る こ と な く 高 速 三 次 元 計 測 が 可 能 あ る ． 図 29(b)に 本 モ
ー ド に よ る 測 距 例 を 示 し て お り ，700mm 先 の 対 象 を 標 準 偏 差 4.49mm の 誤 差 に お い て 24.8rangemap/sec
の 速 度 が 実 現 可 能 で あ る ． 図 29(c)は 高 精 度 三 次 元 計 測 モ ー ド を 示 し て い る ． こ こ で は ， レ ー ザ の 輝
線 の エ ッ ジ 情 報 を ３ 次 元 モ ー ド で 動 作 す る コ ア に よ り 高 速 取 得 し ，当 該 個 所 の 輝 度 分 布 を 他 方 の コ ア
に よ り 選 択 的 に 取 得 す る こ と で ，高 精 度 な 三 次 元 計 測 目 指 し て い る ．前 述 と 同 じ 対 象 に 対 し て ，標 準
偏 差 0.385mm の 誤 差 で の 三 次 元 計 測 が 可 能 で あ る こ と を 示 し て い る ．
図 29 (a)2 D モ ー ド で の 撮 像 結 果；(b )3D モ ー ド で の 高 速 三 次 元 計 測 結 果；(c)2 D-3 D
モードでの高精度三次元計測結果
〔別添１３－２９〕
様式２０－２９（第１２条第１項関係）
⑤沿面放電測定用マイクロセンサの開発
状沿面放電進展時におけるその電位分布時間変化をサブミクロンオーダの分解能で測定できるセ
ン サ の 開 発 を 行 っ て い る ．前 年 度 ま で は SOI 基 板 上 に プ ロ ー ブ を 作 成 し て い た が ，そ の 構 造 上 ，対 地
固 有 容 量 が 大 き く 十 分 な S/N が 得 ら れ て い な か っ た ．そ こ で こ の 欠 点 を 解 決 す べ く ガ ラ ス 基 板 上 に 検
出 電 極 ，絶 縁 層 ，沿 面 放 電 ギ ャ ッ プ ，読 み 取 り パ ッ ド ，設 置 ガ ー ド 電 極 を 積 層 ，パ タ ー ニ ン グ し た 改
良 型 マ イ ク ロ セ ン サ を ， 本 コ ア 三 田 准 教 授 ， 本 学 総 合 研 究 機 構 大 場 教 授 と 共 同 で 開 発 し た ． 図 30 に
概 略 を 示 す が ， 沿 面 放 電 時 に 検 出 電 極 に 誘 起 さ れ る 電 荷 を 低 入 力 容 量 の 機 器 (FET プ ロ ー ブ )で 読 み 取
る 構 造 で あ る ．作 成 し た 本 セ ン サ の 周 波 数 応 答 特 性 を 測 定 し た と こ ろ ，FET プ ロ ー ブ の 入 力 抵 抗 が 十
分 大 き い と 見 な せ な い た め ， 微 分 セ ン サ (電 流 セ ン サ )と し て ふ る ま う こ と が 判 明 し た ． 現 在 ， 高 入 力
抵抗読み出し機器の改良に着手している．
(a)
図 30
(b)
(c)
沿 面 放 電 測 定 用 マ イ ク ロ セ ン サ (a) 断 面 図 (b ) 上 面 図 (c) 写 真
⑥全地球・宇宙を対象とするセンサおよびセンシングシステム
ス ピ ン 運 用 を す る ロ ケ ッ ト を 始 め る と す る 飛 翔 体 に 搭 載 す る GPS 受 信 機 を ソ フ ト ウ ェ ア 通 信 機 の
技 術 を 用 い て 開 発 し て い る （ 図 31） ． 直 径 52cm， お よ び 200cm の ロ ケ ッ ト 胴 体 に GPS ア ン テ ナ を 2
か ら ４ 個 取 り 付 け た マ ル チ ア ン テ ナ GPS 受 信 シ ス テ ム に て ，GPS シ ミ ュ レ ー タ ー や 屋 外 ス ピ ン 実 験 に
よ り 開 発 を 行 っ て い る ．直 径 の 小 さ い ロ ケ ッ ト で は 単 純 な Ｒ Ｆ 合 成 が 有 効 で あ り ，直 径 の 大 き な ロ ケ
ットでは最大比合成を用いたダイバーシティー技術を用いる手法が有望であることが判明した．
ま た ， 衛 星 搭 載 用 の ジ ャ イ ロ ス コ ー プ と し て 有 望 な 光 フ ァ イ バ ー ジ ャ イ ロ （ FOG） に つ い て ， 衛 星
温 度 変 動 に よ る バ イ ア ス 角 度 レ ー ト の 変 動 で あ る シ ュ ッ ぺ 効 果 を ，温 度 変 動 や ヒ ー タ ー 動 作 を モ ニ タ
ーしてリアルタイムに補正する手法を開発している．
さ ら に ，柔 軟 な 構 造 物 を 持 つ 衛 星 の 高 速 姿 勢 変 更 に 関 す る 研 究 を 進 め て い る ．大 型 展 開 ア ン テ ナ な
ど の 柔 軟 構 造 物 を 有 す る 衛 星 を 自 在 に 高 速 姿 勢 変 更 し て ，高 度 な 宇 宙 ミ ッ シ ョ ン を 達 成 す る た め の 制
御方法，および姿勢決定方法についての研究を実施している．
ま た ，ア ク チ ュ エ ー シ ョ ン 分 野 と 協 力 し て ，高 高 度 気 球 か ら 飛 翔 体 を 自 由 落 下 さ せ 微 小 重 力 実 験 環
境 を 実 現 す る シ ス テ ム の 開 発 を し て い る が ， 平 成 20 年 度 は ， 飛 翔 体 の 姿 勢 を 検 出 す る 手 段 と し て ，
太 陽 セ ン サ ，地 磁 気 セ ン サ ，GPS 受 信 機 を 用 い た セ ン サ 複 合 姿 勢 決 定 シ ス テ ム の 開 発 を 行 い ，大 気 球
に て 高 度 約 40km ま で の 飛 翔 実 験 を 行 っ た ．図 32 に セ ン サ 複 合 姿 勢 決 定 シ ス テ ム を 搭 載 し た 気 球 ゴ ン
ド ラ を 示 す ． 平 成 21 年 度 に は ， 再 度 の 飛 翔 実 験 を 予 定 し て お り ， 取 得 し た デ ー タ を 評 価 し て 最 適 な
姿勢推定アルゴリズムの研究を行う．
図 31
ソ フ ト ウ ェ ア GPS 受 信 機 の 実 験
図 32 セ ン サ 複 合 姿 勢 決 定 シ ス テ ム を 搭 載 し た
気球ゴンドラ
〔別添１３－３０〕
様式２０－３０（第１２条第１項関係）
（ c） 研 究 拠 点 整 備 の 進 捗
MEMS・ バ イ オ 研 究 拠 点 （ 駒 場 ）
駒 場 の 生 産 技 術 研 究 所 内 に あ る Ｍ Ｅ Ｍ Ｓ 用 ク リ ー ン ル ー ム に つ い て は ，機 能 デ バ イ ス 研 究 コ ア と 協
力 し て ，現 在 の 設 備 を 維 持 ・ 運 営 し な が ら 若 干 の 更 新 を さ ら に 進 め て い る ．セ ン シ ン グ コ ア の バ イ オ
拠 点 に つ い て は ，テ ー マ 研 究 費 で 購 入 し た 水 中 試 料 観 測 用 原 子 間 力 顕 微 鏡 を 立 ち 上 げ ，微 小 管 ，DNA
分子などの測定にすでに成功しており，またインシュリン計測に関する成果もあげている．
セ ン シ ン グ シ ス テ ム お よ び コ ン ポ ー ネ ン ト 研 究 拠 点 (SSCL)（ 本 郷 ）
マ イ ク ロ 波 ・ ミ リ 波 研 究 設 備 お よ び バ イ オ 実 験 設 備 の 整 備 を 進 め た ．マ イ ク ロ 波 ・ ミ リ 波 の 設 備 と
し て 小 型 電 波 暗 室 の 設 置 を 進 め て い た が ，必 要 な 常 設 の 電 波 吸 収 体 の 貼 り 付 け を 関 連 研 究 室 の 人 員 に
よ っ て 進 め て い た が ，こ の ほ ど こ の 作 業 が 完 了 し ，使 用 で き る 状 態 と な っ た ．試 作 さ れ た ア ン テ ナ な
ど の 計 測 を 開 始 し て い る（ 図 33）．上 記 の 超 広 帯 域 ・可 変 指 向 性 ア ン テ ナ の 実 現 な ど の 成 果 を す で に
あげている．
(a)
図 33
（２）
(b)
常 設 の 電 波 吸 収 体 の 貼 り 付 け が 完 了 し た 小 型 電 波 暗 室 の (a)内 部 と (b )外 部 計 測 器 を 含 む 計 測 の 様 子
情報処理・ネットワーク研究コア
(a) 研 究 目 的 と 背 景
将来のコンピューティング環境では，センサなどを含めたさまざまなコンピューティング資源や膨
大 な 容 量 の 分 散 コ ン テ ン ツ に ，種 々 の ネ ッ ト ワ ー ク 資 源 を 介 し て ア ク セ ス す る こ と に な る ．ネ ッ ト ワ
ー ク に 遍 在 す る コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ ／ コ ン テ ン ツ 資 源 を 自 在 に 利 用 で き る ネ ッ ト ワ ー ク を 構 築 し ，こ
れ ら の 資 源 を 人 類 全 体 で 共 有 す る こ と が で き れ ば ，ネ ッ ト ワ ー ク 自 体 が 知 的 活 動 を 支 援 す る 情 報 基 盤
／ イ ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ と な り 得 よ う ．ま た ，膨 大 な 資 源 を 有 効 に 利 用 す る こ と で ，極 め て 面 白 い ア
プリケーションが喚起され得る．
本 研 究 で は ，ユ ー ザ が ネ ッ ト ワ ー ク 上 の 資 源 に 自 在 に ア ク セ ス で き ，か つ コ ン ピ ュ ー タ が 自 発 的 に
私 た ち の 生 活 を 豊 か に し て く れ る よ う な 環 境 を 実 現 す る こ と を 目 的 と す る ．こ れ に 向 け て は ，革 新 的
なアプリケーションを視野にいれながらハードウェア技術とソフトウェア技術とを根本から捉え直
す こ と が 必 須 で あ り ，ネ ッ ト ワ ー ク ，情 報 処 理 ，デ バ イ ス ，回 路 ，フ ォ ト ニ ッ ク ネ ッ ト ワ ー ク な ど と
いった多角的な視点から新世代情報基盤を構築することを目指す．
(b)各 サ ブ テ ー マ の 研 究 報 告
①省電力ユビキタスデバイスに関する研究
ユビキタスネットワークにおいては消費電力が重要な問題として顕在化する．ユビキタス社会にお
けるアプリケーション／サービスを視野に入れながら，信号処理技術，オペレーティングシステム，
無 線 通 信 技 術 ， RF 回 路 技 術 ， イ メ ー ジ セ ン サ 技 術 ， 電 源 回 路 技 術 を 統 合 的 に 開 発 し ， 省 電 力 ユ ビ キ
タスデバイスを設計する．
超高速イメージ・ベクトル生成プロセッサ
脳は静止画も動画も方向性エッジ情報をもとに理解しており，エッジを用いた画像の特徴ベクトル
高 速 生 成 が 非 常 に 重 要 で あ る ．図 は こ の 目 的 で 開 発 し た 専 用 チ ッ プ で ，エ ッ ジ 情 報 用 バ ッ フ ァ ー メ モ
リ の 高 機 能 化 に よ り 高 速 化 を 実 現 し た ．本 チ ッ プ は ，31MHz と い う き わ め て 低 速・低 パ ワ ー の 動 作 で ，
2.16GHz， Dual Core の CPU に よ る ソ フ ト ウ ェ ア 処 理 と 比 較 し て 1000 倍 の 高 速 化 を 達 成 し た ． 64×64
ピ ク セ ル の 認 識 ウ イ ン ド ウ に 対 応 す る 特 徴 ベ ク ト ル を ，VGA サ イ ズ の 画 像 の 各 画 素 位 置 す べ て か ら 抽
出 す る 処 理 を ， 41fps で 実 行 で き る ． こ れ は ， 動 画 像 の 認 識 に 対 応 で き る も の で あ る ．
〔別添１３－３１〕
様式２０－３１（第１２条第１項関係）
図 34
超高速イメージ・ベクトル生成プロセッサ：アーキテクチャ（左）とチップ写真（右）
適 応 的 特 徴 抽 出 機 能 を 持 っ た CMOS イ メ ー ジ セ ン サ
図は，状況に応じて重要な画像情報のみを適応的に抽出できるイメージセンサチップ（図左）と，
それを用いた簡単な実時間画像認識のデモシステム（図右）である．イメージセンサは，各画素が
A/D 変 換 器 と メ モ リ ー を も つ DSP（ Digital Pixel Sensor）方 式 を 採 用 し ，オ ン チ ッ プ の 並 列 デ ジ タ ル 処
理 に よ り 柔 軟 な 機 能 を 高 速 で 作 り 出 す こ と に 成 功 し た ．本 チ ッ プ を 用 い て ，二 つ の 画 像 が 重 な っ て 提
示 さ れ た と き よ り 鮮 明 な 画 像 の 特 徴（ 方 向 性 エ ッ ジ ）の み を 選 択 的 に 抽 出 す る こ と や ，チ ッ プ が 捕 ら
えた画像と最もよく似た画像を記憶の中から自動想起することなどの検証を行った．
図 35
適応的画像特徴抽出プロセッサのチップ写真（左）と実時間認識デモシステム（右）
超高速無線伝送を実現するミリ波帯集積回路
毎 秒 １ ギ ガ ビ ッ ト を 超 え る デ ー タ 伝 送 を 可 能 に す る ミ リ 波 帯 無 線 通 信 を ， 100mW 以 下 の 低 消 費 電
力 で 実 現 す る た め の CMOS 集 積 回 路 の 研 究 を 進 め て い る ．超 高 速 通 信 と 低 消 費 電 力 を 両 立 す る た め に
ミ リ 波 帯 で 許 容 さ れ る 広 い 周 波 数 帯 域 を 利 用 し た パ ル ス 通 信 を 用 い て い る ． 8Gbps の ミ リ 波 変 調 回 路
と 5Gbps の ミ リ 波 パ ル ス 受 信 器 を 実 現 し ， 有 効 性 を 確 認 し た ．
TX
RX
ANT
Osc.
… 1101
60GHz
pulse
receiver
Greater
than 1Gbps
60GHz pulse
…1101
Greater
than 1Gbps
digital data
ANT
…1 1 0 1
60GHz
ASK
modulator
CMOS
baseband
logic
Greater
than 1Gbps
digital data
CMOS
baseband
logic
20ps/div
26.6dB
-30
-40
0
-10
20
50
60
0
-20
-30
-40
0
Negative
100mV
1ns
output
62GHz 5Gbps input pulse
Matching Network
◆ Measured
Simulated
OFF
100
25
50
75
Frequency [GHz]
L-MWC,46GHz
30
40
Isolation [dB]
100
200
Frequency
300
[GHz]
Received binary data
11001101110100100010110011011101001000101100110111
VGA
|S11| [dB]
-20
Isolation [dB]
Insertion loss, S21 [dB]
10
8Gbps single pulse
0
ON
Measured (ON)
Measured (OFF)
Simulated (ON)
Simulated (OFF)
Current
mode offset
canceller
z
● Compound
semiconductor
0.1 ▲ CMOS
H
16.6ps
EMC,60GHz
MTT-S,60GHz
G
10
100ps/div
8Gbps pulse train
0
-10
950μm
NEC Journal,60GHz
1
Hz
0G z
10
H
G
45
Off
We demonstrate the
packaged switch.
2008 A-SSCC
60GHz 8Gbps CMOS Switch
200ps
-10
500mV
On
Off
Isolation × Data Rate=170GHz
This Work
60GHz
Comparator
Line driver
On
Off
CSICS,MTT-S
120GHz
Envelope
detector
On
Off
Maximum data rate [Gbps]
On
10
750μm
On-wafer measurement
S11dd
-20
-30
50
60
65
Eye diagram for 5Gb/s
Frequency [GHz]
60GHz 5Gbps パルス受信回路
*Student Design Contestにて first placeを受賞
図 36
8Gbps ミ リ 波 変 調 回 路 と 5Gbps ミ リ 波 パ ル ス 受 信 器
低 電 力 ・ 高 機 能 3 次 元 SSD 用 電 源 回 路
フ ラ ッ シ ュ メ モ リ の 消 費 電 力 を 従 来 か ら 68%低 減 す る 電 源 シ ス テ ム の 開 発 に 成 功 し た ．従 来 は フ ラ
ッ シ ュ メ モ リ 内 に 書 き 込 み 電 圧 発 生 回 路 (Charge pump)を 搭 載 し て い た の に 対 し ，今 回 イ ン ダ ク タ を 用
い た 低 電 力 ブ ー ス ト コ ン バ ー タ (図 37 左 )の 開 発 に 成 功 し た ．3 次 元 LSI 内 に 集 積 化 さ れ た イ ン タ ポ ー
ザ ー 中 の イ ン ダ ク タ ・ CMOS ロ ジ ッ ク プ ロ セ ス で 作 成 し た 制 御 回 路 ・ フ ラ ッ シ ュ メ モ リ プ ロ セ ス で 作
成 し た 高 電 圧 MOS ス イ ッ チ と ， 最 適 な プ ロ セ ス 技 術 ・ 回 路 で 構 成 す る こ と で コ ス ト の 低 減 も 実 現 し
た (図 37 中 )．図 37 右 の 3 次 元 SSD デ モ シ ス テ ム に よ り 電 源 シ ス テ ム の 消 費 電 力 を 従 来 の 12%に 低 減
で き る こ と を 実 証 し た ． 開 発 し た 電 源 シ ス テ ム と フ ラ ッ シ ュ メ モ リ を 3 次 元 に 集 積 し た SSD に よ り ，
パ ソ コ ン や デ ー タ セ ン タ の 記 憶 装 置 の 電 力 を 低 減 し ， 地 球 環 境 に 優 し い IT プ ラ ッ ト フ ォ ー ム を 実 現
することが期待される．
〔別添１３－３２〕
様式２０－３２（第１２条第１項関係）
高電圧スイッチ
(20V CMOSプロセスで製造)
コイル
出力(20V)
(インタポーザ内)
電源電圧
1.8V
ブーストコンバータを用いた新電源システム
高電圧 コイル
電源制御
チップ
スイッチ
回路
NAND
コントローラ
インタポーザ
クロック
ドライバ
発振回路
演算
回路
電圧検出
回路
面積縮小
チャージ
ポンプ
図 37
16ギガビットNAND
フラッシュメモリ
電源制御回路
(0.67mm × 0.28mm)
DRAM
開発した電源システム（左）
コイル
(5mm x 5mm)
チャージ
ポンプ
NAND
フラッシュ
メモリ
電源制御回路
(1.8V 0.18ミクロン スタンダードCMOSプロセスで製造)
高電圧スイッチ
(0.35mm × 0.50mm)
3 次 元 SSD（ 中 ）
3 次 元 SSD デ モ シ ス テ ム （ 右 ）
グリーンユビキタスネットワークアーキテクチャ
ユ ビ キ タ ス ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 に お い て は ，デ バ イ ス の 遍 在 化 に 伴 う 環 境 負 荷 の 影 響 を 考 慮 す る 必 要
が あ る ．本 研 究 で は ，ユ ビ キ タ ス ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 を 活 用 し た 様 々 な エ コ サ ー ビ ス を 実 現 す る た め の
プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の 構 築 を 目 指 し て い る ．こ れ に 向 け て ，ウ ェ イ ク ア ッ プ 型 無 線 通 信 の 設 計 な ら び に
Bloom Filter の 導 入 ，無 線 電 力 計 の 設 計 と 実 装 ，無 電 源 セ ン サ ノ ー ド の 実 装 と 性 能 評 価 ，無 線 LAN を
利用した省電力ネットワークシステムの研究などを行った．
図 38
無 線 電 力 計 （ 左 ） と 無 線 LAN を 利 用 し た 省 電 力 ネ ッ ト ワ ー ク シ ス テ ム （ 右 ）
②フォトニックインターネットに関する研究
次 世 代 の 情 報 基 盤 を 支 え る フ ォ ト ニ ッ ク イ ン タ ー ネ ッ ト の 開 発 に 向 け て は ，ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 の 視
点 と 光 技 術 の 視 点 の 双 方 が 必 須 で あ る ．ユ ー ザ 主 導 型 光 パ ス 設 定 技 術 ，イ ン タ ー ネ ッ ト ル ー テ ィ ン グ
技 術 ，光 パ ケ ッ ト 処 理 技 術 ，光 ラ ベ ル 変 調 技 術 ，光 フ ァ イ バ 伝 送 技 術 ，光 ス イ ッ チ 技 術 の 機 能 要 件 を
明らかにしながら統合的に開発し，新世代フォトニックインターネットの設計と実装を行う．
パス・パケット混在型光ネットワーク技術
超 高 精 細 動 画 転 送 な ど が 行 わ れ る 新 世 代 フ ォ ト ニ ッ ク イ ン タ ー ネ ッ ト に お い て は ，大 容 量 転 送 能 力
の み な ら ず ，通 信 品 質 の 保 証 が 重 要 と な る ．新 世 代 フ ォ ト ニ ッ ク イ ン タ ー ネ ッ ト に お け る 基 盤 技 術 と
な る 光 パ ケ ッ ト 交 換 技 術 で は ，任 意 遅 延 を 生 成 可 能 な 技 術 が な い た め に ，通 信 品 質 を 保 証 で き な い 問
題 が あ っ た ．本 研 究 で は ，通 信 品 質 保 証 が 可 能 な 光 パ ス 交 換 技 術 と ，高 帯 域 利 用 効 率 か つ 少 デ バ イ ス
数 で 実 現 可 能 な 多 波 長 光 パ ケ ッ ト 交 換 技 術 を 組 み 合 わ せ た「 光 ネ ッ ト ワ ー ク ア ー キ テ ク チ ャ 」を 提 案
し ，本 ネ ッ ト ワ ー ク の 交 換 ノ ー ド の 基 礎 実 証 実 験 に 成 功 し た ．本 ネ ッ ト ワ ー ク に よ れ ば ，通 信 品 質 保
証 が 必 要 な 通 信 に は 光 パ ス を 割 り 当 て ，そ れ 以 外 に は 多 波 長 光 パ ケ ッ ト 交 換 を 適 用 す る こ と で ，高 い
帯 域 利 用 効 率 を 保 持 し つ つ ，通 信 品 質 保 証 を 行 う こ と が 可 能 で あ る ．本 実 証 実 験 で は ，波 長 資 源 配 分
比 可 変 型 400Gbps (40Gbps × 10 波 長 ) 光 交 換 ノ ー ド を 設 計 ・ 実 装 し ， そ の 実 現 性 を 確 認 し た ．
図 39
交換ノードの設計構成図
図 40
実証実験構成図
図 41
異なる配分比における波形結果
〔別添１３－３３〕
様式２０－３３（第１２条第１項関係）
デ ィ ジ タ ル コ ヒ ー レ ン ト 受 信 器 を 用 い た 1.28Tbit/s シ リ ア ル 光 伝 送
デ ィ ジ タ ル コ ヒ ー レ ン ト 光 受 信 器 が 処 理 で き る 最 大 の シ ン ボ ル レ ー ト は ，AD コ ン バ ー タ お よ び DSP
な ど の 電 子 回 路 に よ り 制 限 さ れ る ．本 研 究 で は ，局 部 発 振 光（ LO）を 信 号 か ら 分 周 さ れ た ク ロ ッ ク で
パ ル ス 化 す る こ と に よ り ，高 速 な 光 信 号 を 受 信 時 に 直 並 列 変 換 す る 方 式 を 提 案 し た ．こ の 方 式 を 用 い
る と ，並 列 展 開 さ れ た 各 チ ャ ネ ル は 低 速 な DSP で 処 理 す る こ と が で き る の で ，デ ィ ジ タ ル コ ヒ ー レ ン
ト受信器の速度制限が克服される．
本 方 式 の 原 理 検 証 を 行 う た め に ， 変 復 調 実 験 を 行 っ た ． ま ず ， シ ン ボ ル レ ー ト 160Gsymbol/s， 変 調
フ ォ ー マ ッ ト 16QAM，偏 波 多 重 技 術 を 用 い て ，単 一 キ ャ リ ア 上 に 符 号 伝 送 速 度 1.28Tbit/s の 信 号 を 生
成 す る ． 次 に 10GHz の ベ ー ス ク ロ ッ ク を 抽 出 し て ， パ ル ス 幅 2ps の LO を 駆 動 す る ． 信 号 と LO は ，
デ ィ ジ タ ル コ ヒ ー レ ン ト 受 信 器 に 導 か れ る ． 偏 波 が 選 択 さ れ た 後 ， ク ロ ッ ク の 遅 延 調 整 に よ り ， 16
の 16QAM ト リ ビ ュ ー タ リ の 一 つ が 選 択 さ れ る ． 実 験 結 果 よ り ， シ ョ ッ ト 雑 音 限 界 か ら は 受 信 感 度
が 劣 化 し て い る も の の ，誤 り 訂 正 が 可 能 な BER 限 界 値 10-3 を 下 回 る BER で 復 調 で き て い る こ と が わ
かる．
-1
Single Pol.
Horizontal Pol.
Vertical Pol.
10-Gsymbol/s
NRZ
-2
log10(BER)
FEC limit
-3
-4
160-Gsymbol/s RZ
-5
Shot noise limit
-45
図 42
-40
-35
-30
-25
-20
Received Power [dBm]
-15
-10
並列展開されたトリビュータリの符号誤り率特性
ス ケ ー ラ ブ ル 1×N 半 導 体 光 ス イ ッ チ の 研 究 開 発
次世代フォトニックインターネットにおいて中核となる光ルータの実現に向けて，光の経路を数ナ
ノ 秒 以 下 で 高 速 に 切 り 替 え る 大 規 模 な 光 ル ー テ ィ ン グ 素 子 が 必 要 と な る ． 従 来 の 光 ス イ ッ チ は ， 1×2
や 2×2 の 基 本 ス イ ッ チ ブ ロ ッ ク を 多 段 接 続 し た 構 造 を 持 ち ，ポ ー ト 数 の 増 加 と と も に 光 損 失 が 増 大 す
る た め 大 規 模 化 が 困 難 で あ っ た ．そ こ で 本 研 究 で は ，ポ ー ト 数 の 拡 張 に 対 し て ス ケ ー ラ ブ ル な 新 型 半
導体光スイッチを各種考案し，研究開発を進めている．
図 43 左 に ，本 研 究 で 開 発 し た フ ェ ー ズ ア レ イ 型 光 ス イ ッ チ を 示 す ．ア レ イ 状 に 並 べ ら れ た 光 位 相 制
御 器 を 用 い て 光 の 干 渉 位 置 を 制 御 す る こ と に よ り ス イ ッ チ ン グ を 行 う ．変 調 器 の 段 数 が 出 力 ポ ー ト 数
に 依 存 し な い た め ， 従 来 手 法 に 比 べ て 優 位 な ス ケ ー ラ ビ リ テ ィ を 持 つ ． 1×8 の 低 偏 波 依 存 光 ス イ ッ チ
の 作 製 に 初 め て 成 功 し ，1520-1580 nm に わ た る 広 帯 域 波 長 特 性 ，10 ns 以 下 の 高 速 応 答 性 を 実 証 し た ．
さ ら に ， 1×5 光 ス イ ッ チ を 用 い た 320 Gbps 光 パ ケ ッ ト ス イ ッ チ ン グ 実 験 に も 成 功 し ， 大 容 量 光 パ ケ
ッ ト ル ー タ ー へ の 適 用 可 能 性 を 明 ら か に し た （ 図 43 右 ） ．
320-Gbps WDM Packet Transmitter
Outputs
1x5 Packet Router
Label 1544.5nm LD9
Payload
1546.1nm
1547.7nm
1549.3nm
1550.9nm
1552.5nm
1554.1nm
1555.7nm
1557.3nm
LD1
LD2
LD3
LD4
LD5
LD6
LD7
LD8
Packet
envelope
40 Gbps
PRBS 27-1
LN-MZ
1544.5nm
PM array FPR 2
Electrodes
Label
recognition
PD
trigger
FG
Î Receiver
LN-MZ
Phased-Array
InP 1x5 Switch
PC
FDL PC
Output
Input
Input
FPR 1
500 ns/div
500 ns/div
図 43 In P フ ェ ー ズ ア レ イ 型 1×8 光 ス イ ッ チ (左 )と In P 1 ×5 光 ス イ ッ チ を 用 い た 320 Gbps
光パケット交換実験（右）
③情報環境設計に関する研究
ネ ッ ト ワ ー ク 技 術 ，セ ン サ 技 術 ，イ ン タ フ ェ ー ス 技 術 な ど の 進 展 に よ り ，ネ ッ ト ワ ー ク 上 に は 多 種
多 様 な コ ン テ ン ツ が 溢 れ つ つ あ り ，ユ ー ザ 主 導 型 で 情 報 の 入 力 ，処 理 ，出 力 を 行 う こ と の で き る 情 報
環 境 の 構 築 が 求 め ら れ て い る ．将 来 の 情 報 環 境 の あ り 方 を 描 き な が ら ，画 像 認 識 技 術 ，音 声 処 理 技 術 ，
コ ン テ キ ス ト ア ウ ェ ア 技 術 ，知 能 化 イ ン タ フ ェ ー ス 技 術 ，新 世 代 イ ン タ ー ネ ッ ト 技 術 ，サ ー ビ ス 指 向
アーキテクチャ技術，光グリッド技術の設計と実装を統合的に行う．
〔別添１３－３４〕
様式２０－３４（第１２条第１項関係）
超音波による移動体測位手法に関する研究
超音波を用いて極めて高精度に測距を行う新たな手法の検討を進めてきた．本方法は，2 次元空間
に お い て 3m 離 れ た 静 止 物 体 の 位 置 お よ び 方 向 角 を ，そ れ ぞ れ 0.2mm，0.1 度 の 誤 差 で 測 定 す る ．し か
し ，移 動 体 に 対 し て は ド ッ プ ラ ー シ フ ト 等 の 影 響 の た め ，位 置 に 関 し て は そ の 100 倍 程 度 の 誤 差 が 発
生 す る ．そ こ で ，移 動 体 の 位 置 と 速 度 を 同 時 に 高 速 か つ 高 精 度 に 推 定 す る 独 自 の 手 法 を 構 築 し た ．本
手 法 に よ り ，秒 速 1.5 m/s(人 間 の 歩 行 速 度 と 同 程 度 )の 移 動 体 に 対 し ，速 度 推 定 誤 差 が 2mm/s と 極 め て
高 精 度 の 推 定 が 可 能 と な っ た ．こ れ は ，40KHz の 超 音 波 信 号 に つ い て ，0.2 Hz の 精 度 で 周 波 数 推 定 し
て い る こ と に 対 応 す る ． さ ら に ， 位 置 推 定 に 関 し て も ， 測 定 誤 差 0.5mm， 角 度 誤 差 0.4 度 と ， 静 止 状
態 と ほ ぼ 同 レ ベ ル の 精 度 を 実 現 で き た ． 本 手 法 は 理 論 的 に は 数 百 Hz で の 測 定 が 可 能 で あ り ， 高 精 度
か つ 実 時 間 と い う 測 定 要 件 を 満 足 す る ．今 後 は ，本 手 法 を ロ ボ ッ ト ト ラ ッ キ ン グ ，モ ー シ ョ ン キ ャ プ
チ ャ な ど に 応 用 す る と と も に ，実 時 間 周 波 数 推 定 を 要 す る ア プ リ ケ ー シ ョ ン へ の 展 開 を 進 め る 予 定 で
ある．
図 44
超音波による移動体測位手法
複数候補提示下での画像認識性能の改善
画 像 の 認 識 は さ ま ざ ま な 応 用 を 持 ち ，安 全・安 心 な 社 会 の 実 現 に 重 要 な 要 素 技 術 で あ る ．従 来 ，画
像認識技術の研究は対象画像中の物体を一意に正しく認識する正解率を高めることを目標とするこ
と が 多 か っ た ．し か し ，画 像 認 識 に 基 づ く サ ー ベ イ ラ ン ス シ ス テ ム な ど の 応 用 で は ，現 時 点 の 技 術 で
は最終的な認識まですべて自動的に行うことは不可能で，最後は人間による判断が必要になってい
る ．こ の よ う な 応 用 に は ，候 補 を ひ と つ に 絞 り 込 ま ず と も ，有 力 な 候 補 を 複 数 提 示 し ，で き る だ け 上
位に正解があるようにすることが重要である．
本 研 究 で は そ の よ う な 場 合 に 適 切 な 認 識 手 法 の 確 立 を 目 指 し ，画 像 中 の 特 徴 点 セ ッ ト で 画 像 を 表 現
す る bag of keypoints 手 法 に 基 づ き ， 機 械 学 習 に 基 づ く 二 分 類 器 で あ る support vector machine を 用
い る 分 類 手 法 を 提 案 し た ．こ れ に よ っ て ，正 解 を 含 む 候 補 群 を 高 い 確 率 で 得 る こ と が で き る 候 補 数 を
削 減 で き た ．ま た ，こ の 手 法 の み で は 分 類 が 難 し い 対 象 の 対 を や は り 機 械 学 習 に よ っ て 認 識 し ，そ の
よ う な 対 象 の 分 類 に 対 し て は 特 徴 を よ く 表 す 領 域 に 着 目 す る region of interest 法 を 併 用 す る こ と に
よって，性能をさらに向上することができた．
図 45
複数候補提示下での画像認識性能の改善
音声の構造的表象に基づく音声情報処理系の構築
音 声 は 話 者 の 性 別 ，年 齢 ，更 に は 収 録 機 器 の 音 響 特 性 な ど 様 々 な 非 言 語 的 な 要 因 に よ っ て 変 形 を 被
る ．こ の 変 形 を 一 切 キ ャ ン セ ル し ，音 声 ス ト リ ー ム に 内 在 す る 言 語 的 情 報 を 直 接 的 に 抽 出 す る 手 法 を
構 築 し て い る（ 音 声 の 構 造 的 表 象 ）．話 者 や 音 響 機 器 に よ る 音 声 変 形 は ，静 的 な 音 響 空 間 写 像 と し て
モ デ ル 化 で き る た め に ，求 め る べ き 音 声 表 象 は 写 像 不 変 量 で あ る 必 要 が あ る ．本 研 究 で は 如 何 な る 可
逆 か つ 連 続 な 変 換 に 対 し て 不 変 で あ る 量 と し て f-divergence に 着 目 し ，こ の 量 の み を 用 い て 音 声 を 表
象し，それを用いて音声認識，音声合成，外国語発音評定，更には，話者分類に関して検討した．そ
の 結 果 ， 1)話 者 の 違 い に 超 頑 健 な 音 声 照 合 技 術 ， 2)幼 児 の 音 声 模 倣 過 程 の 計 算 機 上 で の 実 装 系 ， 3)小
学 生 の 音 声 で も 十 分 対 応 可 能 な 外 国 語 発 音 評 定 技 術 ， 4)年 齢 や 性 別 に 無 関 係 に 方 言 性 の み に 着 眼 し た
話 者 分 類 技 術 ，を 構 築 す る こ と が で き た ．ま た ，話 者 に よ る 音 変 形 そ の も の を 高 精 度 に モ デ ル 化 す る
混合線形回帰モデルを提案するに至った．
〔別添１３－３５〕
様式２０－３５（第１２条第１項関係）
図 46
発話の中に潜む話者不変構造
分布推定型遺伝的プログラミングに基づく進化システム
「 プ ロ グ ラ ム の 分 布 推 定：EDP(Estimation of Distribution Programming)」と い う 考 え を 提 案 し ，遺 伝
的 プ ロ グ ラ ミ ン グ を 拡 張 し た 自 動 プ ロ グ ラ ミ ン グ 法 を 構 築 し た ．よ り 詳 細 に は ，集 団 探 索 で は あ る が
交 叉 と 突 然 変 異 を 用 い ず ，プ ロ グ ラ ム の 確 率 分 布 を 推 定 す る こ と に よ り 進 化 を 行 い ，頑 強 で 効 率 の よ
いプログラム進化を実現した．さらに，提案する手法の有効性を，自動作曲支援，ヒューマノイド・
ロ ボ ッ ト の 動 作 生 成 ，ロ ボ ッ ト の 協 調 作 業 ，金 融 工 学 に お け る デ ー タ マ イ ニ ン グ と 予 測 ，バ イ オ イ ン
フォマティックスにおける遺伝子因果関係の解析などの実際的な問題領域を対象にして検証した．
図 47
2 台のヒューマノイド・ロボットによる協調作業
知人同士のコミュニケーションを支援するプレゼンスサービスシステムの研究
本 研 究 で は ，プ レ ゼ ン ス 情 報 の 管 理 に 注 目 し ，ユ ー ザ の プ レ ゼ ン ス 情 報 を サ ー バ 側 で 自 動 的 に フ ィ
ル タ リ ン グ す る プ レ ゼ ン ス サ ー ビ ス シ ス テ ム の 開 発 を 進 め て い る ．ま ず ，携 帯 電 話 等 の コ ミ ュ ニ ケ ー
シ ョ ン ツ ー ル の 使 用 履 歴 を 用 い て ユ ー ザ の コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン の 様 子 を 分 析 し ，ユ ー ザ ご と に パ ー ソ
ナ ル ネ ッ ト ワ ー ク を 作 成 す る ．次 い で ，作 成 し た パ ー ソ ナ ル ネ ッ ト ワ ー ク を 基 に プ レ ゼ ン ス 情 報 を フ
ィ ル タ リ ン グ し 提 供 す る こ と で ，親 し い 知 人 に は よ り 詳 し い プ レ ゼ ン ス 情 報 を 提 供 し ，親 し い 人 の 間
で の コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン を 活 性 化 さ せ る ．本 手 法 を 実 装 し 評 価 実 験 を 行 っ た 結 果 ，コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ
ン ツ ー ル の 使 用 履 歴 か ら 構 築 し た パ ー ソ ナ ル ネ ッ ト ワ ー ク の 有 効 性 を 確 認 す る と と も に ，プ レ ゼ ン ス
情報フィルタリングの効果が確かめた．
図 48
パーソナルネットワークに基づくプレゼンス情報フィルタリング機構
NGN/IMS を 用 い た セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク プ ラ ッ ト フ ォ ー ム
実 空 間 情 報 を 処 理 す る た め の セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク の 要 素 技 術 の 確 立 に 伴 い ，実 空 間 情 報 を 活 用 し た
様 々 な ア プ リ ケ ー シ ョ ン サ ー ビ ス を 開 発 す る た め の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム 技 術 が 求 め ら れ て い る ．本 研 究
で は 次 世 代 の サ ー ビ ス 基 盤 で あ る NGN/IMS(Next Generation Network/IP Multimedia Subsystem)を 利 用
し，センサデータの蓄積技術やアプリケーションサービスの開発を進めている．これにむけて，
XDMS(XML Data Management System)の 拡 張 技 術 を 開 発 し ， 生 体 モ ニ タ リ ン グ 等 の ア プ リ ケ ー シ ョ ン
を実装した．
〔別添１３－３６〕
様式２０－３６（第１２条第１項関係）
図 49
NGN/IMS を 用 い た セ ン サ ネ ッ ト ワ ー ク プ ラ ッ ト フ ォ ー ム
IdP と SP の グ レ ー ド 付 け を 利 用 し た サ ー ビ ス フ レ ー ム ワ ー ク
従 来 ， NIST 800-63 な ど ， 認 証 強 度 に つ い て ラ ン ク 付 け を す る 枠 組 み は あ っ た が ， そ れ で は IdP の
み が ラ ン ク 付 け の 対 象 に な っ て い た ．し か し ，Web Service の フ レ ー ム ワ ー ク が 一 般 的 に な る に つ れ ，
SP の 情 報 保 護 の 強 度 も 問 題 に な っ て き た ． 従 来 の リ ス ク 分 析 の 枠 組 み で は グ レ ー ド を つ け る た め の
コストが大きく，しかも内部統制に使われるだけでグレードの流通について論じられてこなかった．
本 研 究 で は ，IdP と SP が そ れ ら の 属 す る 組 織 か ら グ レ ー ド を 割 り 当 て ら れ ，互 い に そ れ を 参 照 し な が
ら リ リ ー ス す る 情 報 を 制 御 す る 枠 組 み を 構 築 し た ． SP の グ レ ー ド 付 け が 本 格 的 に 論 じ ら れ て い る こ
と，グレードを流通させることで算定のコストを回収できることが特徴である．
図 50
IdP と SP の グ レ ー ド 付 け を 利 用 し た サ ー ビ ス フ レ ー ム ワ ー ク
ネットワークにおける広域分散サービスの安定性と信頼性に関する研究
イ ン タ ー ネ ッ ト 上 に お い て は ，数 多 く の 広 域 分 散 サ ー ビ ス が 提 供 さ れ て い る ．そ の 代 表 的 な も の が
DNS で あ り ， DNS は イ ン タ ー ネ ッ ト の ネ ッ ト ワ ー ク と ア プ リ ケ ー シ ョ ン の 間 に 位 置 す る ミ ド ル ウ ェ
ア と し て ， 重 要 な 基 盤 技 術 で あ る ． そ こ で 本 研 究 で は ， DNS が イ ン フ ラ を 支 え る 基 盤 技 術 と し て の
十 分 な 信 頼 性 を 有 す る か を 分 析 し た ． 分 析 手 法 と し て は ， 世 界 中 の 多 地 点 か ら DNS サ ー バ へ の サ ー
ビ ス 分 散 計 測 を 行 い ，そ の サ ー ビ ス の 信 頼 性 を 応 答 時 間 と 返 答 率 の 観 点 か ら 分 析 を 行 っ た ．具 体 的 に
は ， DNS イ ン フ ラ の 起 点 と な る 12 種 類 の Root DNS サ ー バ に 関 し て 世 界 中 の 27 拠 点 か ら 信 頼 性 ，
応答時間，返答率に関する詳細分析を行った．
図 51
(a)サ ー ビ ス 応 答 時 間 の 中 間 値
(b )サ ー ビ ス 応 答 時 間 の 分 布
柔 軟 な ID 変 更 を 可 能 に す る ユ ー ザ 主 導 型 迷 惑 メ ッ セ ー ジ 対 策
電 子 メ ー ル や Skype な ど の イ ン タ ー ネ ッ ト を 用 い た コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン で は ， SPAM な ど の 一 方
的 な メ ッ セ ー ジ 送 信 に よ り ，受 信 者 側 で 不 必 要 な メ ッ セ ー ジ の 選 別 に 多 大 な 労 力 が 費 や さ れ る 様 に な
っ て き た ．こ の 問 題 を 解 決 す る た め に ，頻 繁 に 受 信 ア ド レ ス (ID) を 変 更 し た り ，受 信 を 許 容 す る 送 信
者アドレスを静的に指定したりする対策が取られている．
〔別添１３－３７〕
様式２０－３７（第１２条第１項関係）
し か し ，従 来 の 方 法 は ，相 手 の ID 変 更 に 伴 っ て 許 容 指 定 ア ド レ ス を 変 更 す る 必 要 が あ り ．頻 繁 な
ID 変 更 に 適 さ な い ． そ こ で ， 各 自 の ID と 受 信 許 容 ID の 管 理 を OpenID 機 構 を 用 い る こ と で 実 現
す る 新 方 式 を 提 案 し た ．こ の 方 式 を 用 い る こ と で ，頻 繁 な ID 変 更 に も 柔 軟 に 対 応 で き る こ と を 実 証
実験で確認した．
車車間通信を応用した緊急通信
21 世 紀 に 入 っ て も 車 社 会 が 発 展 し 続 け て い る が ，交 通 事 故 や 交 通 渋 滞 等 の 課 題 の 解 決 は 期 待 通 り に
は 進 ん で い な い ．そ こ で ，車 車 間 通 信 に よ っ て ，交 通 事 故 や 道 路 状 況 の 変 化 等 の 情 報 を 迅 速 に 伝 達 す
る 緊 急 通 信 の 実 現 技 術 に つ い て 検 討 を 進 め た ．そ の 結 果 ，緊 急 通 信 ト ラ ヒ ッ ク の 輻 輳 に 依 る 遅 延 時 間
の 増 大 を 回 避 す る た め ，自 律 分 散 制 御 に よ っ て ，で き る 限 り 遠 方 の 車 の み が 複 数 個 の 無 線 チ ャ ネ ル を
利 用 し て 並 行 し て 中 継 す る 方 式 を 考 案 し た ．従 来 方 式 に 比 較 し て 大 幅 に 伝 達 所 要 時 間 を 短 縮 す る こ と
が可能で，実用性が高いことを実証した．
図 52
原理
図 53
伝達所要時間の評価結果例
POWER5+に お け る 改 良 し た 4 倍 精 度 演 算 に 基 づ く FFT の 実 装 と 評 価
FFT は 数 値 計 算 法 の 分 野 に お い て よ く 知 ら れ た 手 法 で あ り ，理 工 学 の 各 研 究 ・ 応 用 分 野 で 使 わ れ て
い る ．こ の 演 算 は 倍 精 度 演 算 で は 丸 め 誤 差 の 影 響 が 無 視 で き な い 為 に 要 素 数 n が 大 き け れ ば 大 き い ほ
ど 誤 差 の 影 響 が 大 き く な る ．こ の 誤 差 の 改 善 に は 計 算 精 度 を 高 め た 高 精 度 演 算 ，例 え ば 4 倍 精 度 演 算
が 有 効 で あ る が ，現 在 の CPU で は ハ ー ド ウ ェ ア レ ベ ル で 4 倍 精 度 演 算 が 実 現 さ れ て お ら ず ，4 倍 精 度
演算をソフトウェアエミュレーションで実行する事になる為に，計算時間がかかってしまう事にな
る ．本 研 究 は ソ フ ト ウ ェ ア エ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る 4 倍 精 度 演 算 の 高 速 化 に 関 す る 研 究 で あ り ，こ れ
ま で に ソ フ ト ウ ェ ア エ ミ ュ レ ー シ ョ ン で あ っ て も ，演 算 の 展 開 ま た ，サ ブ ル ー チ ン 呼 び 出 し の イ ン ラ
イン展開，演算パイプラインの有効利用が有効であることを明らかにした．
図 54
cc と g cc に よ る 性 能 向 上 比 率 の FFT サ イ ズ 依 存 に 関 す る 測 定 結 果
（３）アクチュエーション研究コア
(a)目 的 と 背 景
電 力 ，通 信 ，コ ン ピ ュ ー タ ，半 導 体 と 従 来 の 技 術 領 域 の 殻 を 破 る 横 断 領 域 と し て の「 セ キ ュ ア ラ イ
フ・エレクトロニクス」の学術・技術を確立すべく，主として「アクチュエーション」の視点から研
究 を 推 進 し て い る の が ， ア ク チ ュ エ ー シ ョ ン 研 究 コ ア で あ る ． 具 体 的 研 究 テ ー マ は ， a） セ キ ュ ア ラ
イ フ を 実 現 す る た め に 必 要 な シ ス テ ム マ ネ ー ジ メ ン ト の 新 概 念 の 構 築 ， b） ア ク チ ュ エ ー シ ョ ン 技 術
の 更 な る 応 用 を 可 能 と す る シ ス テ ム 制 御 技 術 の 高 性 能 化 ， c） ア ク チ ュ エ ー シ ョ ン 技 術 の 基 礎 と な る
材料・デバイス物理の探求，センサ技術の高度化，アクチュエータコンポーネントの創成，である．
今 年 度 は ，ａ ）に 関 連 し て ，① 運 輸 部 門 に お け る 地 球 温 暖 化 対 策 技 術 の 展 望 に 関 す る 研 究 ，ｂ ）に
関 連 し て ，② セ キ ュ ア ラ イ フ・ロ ボ テ ィ ク ス に 関 す る 研 究 ，③ Y 系 超 電 導 線 材 を 用 い た 高 性 能 回 転 機
の 研 究 ，④ エ ネ ル ギ ー 供 給 リ ス ク の 低 減 に 効 果 的 な 新 電 力 供 給 シ ス テ ム の 研 究 ，ｃ ）に 関 連 し て ，⑤
ポ ッ ケ ル ス 効 果 に よ る 正 極 性 沿 面 ス ト リ ー マ の 電 位 分 布 測 定 ，⑥ 次 世 代 太 陽 電 池 の 性 能 改 善 に 関 す る
研 究 ，⑦ 大 型 風 車 の 冬 季 雷 に よ る 雷 害 軽 減 に 関 す る 研 究 ，な ど を 中 心 に 研 究 を 行 っ た ．併 せ て ，研 究
基 盤 整 備 の 一 環 と し て ，⑧ 本 郷 地 区 電 気 系 工 作 室 の 環 境 整 備 ，安 全 性 向 上 ，を 実 施 し た ．以 下 に そ れ
らの成果を詳述する．
〔別添１３－３８〕
様式２０－３８（第１２条第１項関係）
(b)運 輸 部 門 に お け る 地 球 温 暖 化 対 策 技 術 の 展 望 に 関 す る 研 究
プ ラ グ イ ン ハ イ ブ リ ッ ド 車 (PHEV) に 搭 載 さ れ た 蓄 電 池 を 活 用 し て 風 力 発 電 の 電 力 系 統 へ の 連 系 可
能 容 量 を 増 大 さ せ る 可 能 性 に つ い て 研 究 を 行 っ た ．本 研 究 で は ，風 力 発 電 の 短 期 出 力 変 動 に 起 因 す る
電 力 系 統 の 周 波 数 変 動 を PHEV に 搭 載 さ れ た 蓄 電 池 の 充 電 制 御 に よ っ て 抑 制 す る 効 果 を 評 価 し ，周 波
数 偏 差 を 増 大 さ せ る こ と な く 連 系 可 能 な 容 量 の 増 大 効 果 を 推 定 し た ．主 な 結 果 は 次 の 通 り：１ ）PHEV
に 搭 載 さ れ た 蓄 電 池 の 充 電 電 力 を 分 散 制 御 す る こ と で 周 波 数 変 動 を 効 果 的 に 抑 制 で き る ； ２ ）風 力 発
電 の 連 系 容 量 に 対 し て ， 3～ 5 割 程 度 の 充 電 電 力 制 御 に よ っ て 周 波 数 品 質 を 維 持 す る こ と が 可 能 で あ
る ； ３ ） PHEV な ど 電 気 自 動 車 の 蓄 電 池 を 活 用 す る こ と は 再 生 可 能 エ ネ ル ギ ー 導 入 促 進 に 有 効 な 手 段
となりうる．
0.2
風力発電　定格出力：1200[MW]
表2 PPHEV充電制御による風力連系可能容量の増大
系統周波数偏差　⊿f [Hz]
0.1
0.0
-0.1
150[MW]
-0.2
50[MW]
-0.3
-0.4
充電制御無し
-0.5
0
500
1000
1500
2000
Expanded allowable capacity of wind power generations
(market share of PHEV：100%)
[1000kW]
Area
Without charge
Timer charge
Optimal charging
control
A
150
1,100
1,600
B
500
2,000
3,000
C
500
2,800
4,200
時間　[sec]
充電制御無し
50[MW] (100,000cars)
150[MW] (300,000cars)
（乗用車台数）
図 55
PHEV 充 電 制 御 に よ る 系 統 周 波 数 偏 差 の 減 少 効 果
(c)セ キ ュ ア ラ イ フ ・ ロ ボ テ ィ ク ス に 関 す る 研 究
セ キ ュ ア ラ イ フ を 実 現 す る た め に は ，人 間 に 親 和 的 な 制 御 ・ ロ ボ テ ィ ク ス 技 術 は 不 可 欠 で あ る ．そ
こ で 本 郷 ，駒 場 ，柏 ，相 模 原 の 各 拠 点 の 制 御・ロ ボ テ ィ ク ス 研 究 者 が 以 下 の 課 題 に つ い て グ ロ ー バ ル
な視点でコラボレーションを行っている．
① ヒューマンフレンドリロボティクス
人間親和型制御技術を利用した電動義足の研究
本 研 究 で は ，電 動 義 足 へ の 応 用 を 目 指 し た 人 間 親 和 型 制 御 技 術 の 中 ，特 に 人 間 歩 行 に 重 要 と さ れ て
い る 二 関 節 筋 の 特 徴 を 分 析 ，実 験 ロ ボ ッ ト を 製 作 し て そ の 特 徴 を 確 か め た ．従 来 の ロ ボ ッ ト 工 学 で は
無 視 さ れ て き た 二 関 節 筋 を 考 慮 し て ，１ ）足 先 の 出 力 特 性 分 析 ，２ ）足 先 の 剛 性 や 硬 さ の 方 向 分 析 を
行 い ，二 関 節 筋 が 人 間 特 有 の 動 作 ，特 に 歩 行 や 起 き 上 が り 動 作 に 必 要 な 力 を 効 率 よ く 出 し て い る こ と
が わ か っ た ．ま た こ の 二 関 節 筋 を ，モ ー タ ー を 利 用 し て 効 率 よ く 実 現 す る 方 法 と し て 遊 星 歯 車 を 利 用
し た 新 し い 構 造 と そ の 制 御 ア ル ゴ リ ズ ム を 提 案 （ 図 56） ， 実 験 に よ り そ の 有 効 性 を 確 認 し た ．
図 56
研究開発中の二関節筋機構を取り入れたロボットアーム
人間親和型制御の理論的考察
人 間 親 和 型 制 御 技 術 の 基 礎 検 討 と し て ，二 関 節 筋 が ア ー ム や レ ッ グ 制 御 の 簡 略 化 に 果 た す 役 割 の 理
論的考察をした結果，アームの慣性モーメントの影響のない静的なアーム先端の力の発生について，
以下の点を数学的に証明した．
1)筋 電 位 の 測 定 な ど か ら ，す で に 精 密 工 学 会 生 体 機 構 制 御 勉 強 会 で 提 唱 さ れ て い る ，図 57 に 示 す ２
つ の 一 関 節 筋 対 ，１ つ の 二 関 節 筋 対 へ の 力 配 分 の 仮 説 に 従 う と ，リ ン ク 長 さ が 人 間 の 腕 と 同 様 な １ 対
１の構成と持つ条件のもとでは，関節角度に無関係に，力の発生方向を一意に定めることができる．
2)上 記 の ３ つ の 拮 抗 筋 対 へ の 力 配 分 の 仮 説 は ， 各 拮 抗 筋 対 が 同 じ 最 大 発 生 力 を 持 つ と い う 制 約 条 件
の 下 で ，つ り あ い の 条 件 を 保 ち な が ら 先 端 力 の 最 大 化 を す る 問 題 と し て 線 形 計 画 法 解 い た 結 果 と 一 致
し，ハハードウェア制約の下で最大出力を得るという意味での数理的合理性をもつものである．
〔別添１３－３９〕
様式２０－３９（第１２条第１項関係）
図 57
人間のアームの 3 つの拮抗筋対と先端力の発生力に対する拮抗筋対力配分の仮説
② インテリジェントロボティクス
知能化空間における人の活動を観測するシステムの構築
様 々 な セ ン サ を 埋 め 込 ん だ 知 能 化 空 間 に お い て ，ロ ボ ッ ト が 人 間 に 適 切 な サ ー ビ ス を 提 供 す る た め
に は ，人 間 の 活 動 を 観 測 し ，人 間 が ど の よ う な サ ー ビ ス を 求 め て い る の か を 推 測 す る 必 要 が あ る ．そ
こ で 知 能 化 空 間 に お い て ， い つ (When)， 誰 が (Who)， ど こ で (Where)， 何 を (What)， ど の よ う に (How)
使 用 し た か と い う 4W1H の 情 報 を 観 測 す る た め の シ ス テ ム を 構 築 し た ． 図 58 に 示 す 加 速 度 セ ン サ 内
蔵 の RFID タ グ S-NODE を 空 間 内 の 物 に 取 り 付 け ，加 速 度 の 変 化 か ら 物 の 使 用 を 検 知 し (What，When)，
物 に 装 着 し た S-NODE と ユ ー ザ の 手 に 装 着 し た S-NODE の 加 速 度 を 比 較 す る こ と で ユ ー ザ を 決 定 し
(Who)， 図 59 に 示 す よ う に 三 次 元 超 音 波 位 置 計 測 シ ス テ ム (ZPS)を 用 い て ユ ー ザ の 手 首 の 位 置 を 計 測
し ， そ れ を 物 の 位 置 と し た (Where)． 更 に 物 の 動 き は ユ ー ザ の 前 腕 と 上 腕 に 装 着 し た 慣 性 セ ン サ MTx
か ら 獲 得 し た (How)．
図 58
S-NODE
図 59
MTx 及 び ZPS の 装 着 図
図 60
開発した探査ロボット
③ フィールドロボティクス
屋外探査用ロボットの試作
自 然 地 形 な ど 屋 外 で 動 作 す る た め に は ，制 御 ，セ ン シ ン グ ，認 識 ，情 報 処 理 ，通 信 な ど 各 分 野 の 成
果 を 融 合 し ，あ ら た な ブ レ ー ク ス ル ー が 必 要 で あ る ．そ こ で ，南 極 な ど の 極 地 や 災 害 地・火 山 地 域 な
ど 人 間 が 容 易 に 作 業 で き な い よ う な 場 所 に お い て ，生 態 あ る い は 環 境 調 査 な ど を 行 う シ ス テ ム の 構 築
を 目 標 設 定 し ，イ ン フ ラ を 含 む 自 律 移 動 体 シ ス テ ム の 研 究 開 発 を 行 う ．今 年 度 は ，自 然 地 形 を 効 率 よ
く 走 行 す る た め の 走 破 機 能 と 地 図 生 成 ，経 路 計 画 ，位 置 推 定 な ど の ナ ビ ゲ ー シ ョ ン 機 能 を 評 価 す る た
め に ， 図 60 に 示 す 屋 外 で 活 動 す る ロ ボ ッ ト シ ス テ ム を 試 作 し た ． ま た ， 砂 地 で の 高 い 走 行 性 能 を 確
保 す る た め に ，車 輪 を 設 計 試 作 し た ．試 作 シ ス テ ム に は ，新 し い サ ス ペ ン シ ョ ン 機 構 も 搭 載 さ れ ，斜
度 20 度 ，段 差 20cm を 走 破 可 能 で あ っ た ．さ ら に ，２ 次 元 ス キ ャ ン 型 レ ー ザ セ ン サ と ス テ レ オ カ メ ラ
が 搭 載 さ れ ， 障 害 物 の 抽 出 を 行 う こ と が で き た ． ス リ ッ プ の 少 な い 場 所 で は ， 10cm の 精 度 で の 位 置
推定を実現できた．
④ Y 系超電導線材を用いた高性能回転機の研究
イットリウム系（Y 系）高温超電導線材は，磁界中の臨界電流特性や機械的特性に優れ，次世代超
電 導 線 材 と し て 研 究 開 発 が 精 力 的 に 行 わ れ ，電 気 機 器 等 へ の 応 用 研 究 も 進 め ら れ て い る ．本 研 究 で は ，
磁 気 シ ー ル ド 材 と し て の (RE)BaCuO バ ル ク 超 電 導 体 と ，直 流 磁 界 発 生 用 の Y 系 高 温 超 電 導 コ イ ル を 併
用 す る こ と で ， 強 い 界 磁 磁 束 を 実 現 す る 同 期 機 の 検 討 を 行 っ て い る ． 図 61(a)は ， 製 作 し た 縦 軸 型 の
回 転 子 モ デ ル と そ の 中 に 4 個 配 置 さ れ て い る GdBaCuO バ ル ク 超 電 導 体 の 写 真 で あ る ． 外 部 か ら カ ス
プ 磁 界 を 印 加 し ，回 転 子 ク ラ イ オ ス タ ッ ト 表 面 の 磁 束 密 度 の 回 転 方 向 依 存 性 を ，液 体 窒 素 冷 却 ，低 磁
界 条 件 で 測 定 し た 結 果 と 解 析 結 果 の 一 例 を 図 61(b)に 示 す ． 磁 束 密 度 は バ ル ク 超 電 導 体 か ら の 距 離 に
敏感であり，センサ位置の再校正が必要であるが，基本的なシールド特性を得ることができた．
〔別添１３－４０〕
様式２０－４０（第１２条第１項関係）
図 61
(左 )超 電 導 回 転 機 回 転 子 モ デ ル と 瓦 形 Gd BaCu O バ ル ク 超 電 導 体
(右 )回 転 子 周 囲 の 磁 束 密 度 分 布
⑤ エネルギー供給リスクの低減に効果的な新電力供給システムの研究
太 陽 光 発 電 や 燃 料 電 池 ，小 型 ガ ス エ ン ジ ン な ど 新 し い 電 力 供 給 シ ス テ ム の 普 及 が 進 ん で お り ，従 来
想 定 し て い な か っ た 配 電 系 統 へ の 多 数 電 源 連 系 が 現 実 味 を 帯 び て い る ．多 数 台 電 源 連 系 配 電 系 統 で は
電 圧 変 動 ，短 絡 電 流 増 大 ，保 護 協 調 な ど の 問 題 が 発 生 す る こ と が 予 想 さ れ て お り ，エ ネ ル ギ ー 供 給 リ
スクを低減する解決方法の構築が求められている．逆にこれらの機器を協調して運用することによ
り ，従 来 の シ ス テ ム 以 上 の 信 頼 性 や そ の 他 の 機 能 を 付 加 し た エ ネ ル ギ ー 供 給 シ ス テ ム の 構 築 が 可 能 と
な る ．こ れ ら の 問 題 の 解 決 や 新 シ ス テ ム 構 築 の た め に は ハ ー ド ウ ェ ア ・ ソ フ ト ウ ェ ア の 両 面 か ら 検 討
が 必 要 と な り ，共 通 の 検 証 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム の 設 置 が 求 め ら れ る ．本 プ ロ グ ラ ム に よ り 整 備 し た 実 験
用 電 力 変 換 器 を 活 用 し ，主 と し て マ イ ク ロ グ リ ッ ド に お け る 統 合 制 御 手 法 の 有 効 性 の 確 認 を 行 う シ ス
テ ム の 構 築 を 行 っ た ．本 研 究 室 で 提 案 し た 制 御 手 法 を 用 い る こ と で ，上 位 系 統 か ら の 送 電 停 止 時 に お
い て も 小 規 模 系 統 で 連 系 時 と 同 程 度 の 周 波 数・電 圧 品 質 で の エ ネ ル ギ ー 供 給 が 可 能 で あ る こ と が 実 験
的に示すことができた．
⑥ 次世代太陽電池の性能改善に関する研究
セ キ ュ ア ラ イ フ に は ，ク リ ー ン で 持 続 可 能 な エ ネ ル ギ ー の 供 給 が 必 要 で あ る ．太 陽 電 池 は そ の 筆 頭
に あ げ ら れ る が ，現 在 主 流 の シ リ コ ン 系 太 陽 電 池 は 依 然 コ ス ト が 高 く ，高 純 度 シ リ コ ン の 供 給 が 需 要
に 追 い つ か な い な ど の 問 題 が あ る ．こ れ を 補 完 す る 次 世 代 太 陽 電 池 と し て ，あ り ふ れ た 材 料 か ら 安 価
に 大 量 に 製 作 で き る 色 素 増 感 太 陽 電 池 の 開 発 が 世 界 で 進 め ら れ て い る ．色 素 増 感 太 陽 電 池 の 技 術 課 題
の 一 つ と し て ，色 素 を 沈 着 さ せ る 酸 化 チ タ ン 膜 の 性 能 改 善 が あ る ．従 来 手 法 で は 酸 化 チ タ ン ペ ー ス ト
を ガ ラ ス 基 板 に 塗 布 し ，こ れ を 高 温 で 長 時 間 焼 結 し て い る ．こ の 結 果 生 成 さ れ た 酸 化 チ タ ン 膜 の 後 処
理 ，あ る い は 焼 結 に 変 わ る 手 法 と し て ，低 温 プ ラ ズ マ 処 理 を 独 自 に 提 案 し ，太 陽 電 池 の 性 能 向 上 を 目
指 す ． 高 圧 電 源 で 生 成 し た プ ラ ズ マ で 処 理 を 行 っ た 結 果 を 図 63 に 示 す ． 大 気 圧 窒 素 プ ラ ズ マ で 3 分
間 処 理 を 施 し た 実 験 で あ る が ， そ の 結 果 ， 太 陽 電 池 の 短 絡 電 流 が 平 均 で 7%増 加 す る こ と が 確 認 さ れ
た．
図 62
整備した実験用電力変換装置
図 63
プラズマで処理による性能改善
⑦ ポッケルス効果による正極性沿面ストリーマの電位分布測定
沿 面 放 電 進 展 時 に お け る そ の 電 位 分 布 時 間 変 化 を ポ ッ ケ ル ス セ ン サ に よ り 高 い 時 間 ，空 間 分 解 能 で
測 定 で き る セ ン サ の 開 発 を 行 っ て い る ．基 本 的 な シ ス テ ム の 開 発 は 終 え て い た が ，光 を 用 い て の 計 測
と な る た め ，S/N の 向 上 が 課 題 と な っ て い た ．こ の 課 題 を 解 決 す べ く 独 自 の ノ ウ ハ ウ を 蓄 積 し た 結 果 ，
10%程 度 で あ っ た 測 定 ノ イ ズ を 3%程 度 ま で 低 減 し ， 進 展 時 の 正 極 性 沿 面 ス ト リ ー マ の 電 位 分 布 を 世
界 で 初 め て 測 定 す る こ と に 成 功 し ，さ ら に は そ の 測 定 結 果 よ り 電 荷 密 度 分 布 の 逆 計 算 を 行 う こ と に 成
功した．
〔別添１３－４１〕
様式２０－４１（第１２条第１項関係）
7.0
6.5
45
6.0
5.5
5.0
40
4.5
4.0
(a)
3.5
35
3.0
2.5
2.0
30
1.5
1.0
25
0.5
0.0
125
130
135
140
145
(b )
図 64 正 極 性 沿 面 ス ト リ ー マ 進 展 時 の 電 位
電 荷 密 度 分 布 (a)電 位 分 布 (b )電 荷 密 度 分 布
図 65 上向き雷放電を考慮した寒冷期(11 月～3 月)の
100m 級構造物へのシーズン当たり全落雷頻度のリスク
マップ
⑧ 大型風車の冬季雷による雷害軽減に関する研究
CO2 排 出 量 削 減 の た め の 方 策 の 一 環 と し て 自 然 エ ネ ル ギ ー の 利 用 拡 大 が は か ら れ て お り ，日 本 で は
近 年 ，発 電 用 大 型 風 車 が 次 々 と 建 設 さ れ て い る ．風 況 の よ い 日 本 海 沿 岸 に は 数 多 く が 建 設 さ れ て い る
が ，こ の 地 域 は 冬 季 に 雷 放 電 が 多 発 す る 地 域 で も あ る ．海 外 で は 経 験 さ れ た こ と の な い 頻 度 で の 風 車
の 雷 被 害 が 冬 季 に 経 験 さ れ て お り ，発 電 に 支 障 を 来 す ケ ー ス が 多 く 報 告 さ れ て い る ．対 策 と し て ，雷
電 流 に 耐 え る 風 車 ブ レ ー ド の 開 発 ，効 果 的 な 避 雷 塔 の 建 設 が 考 え ら れ る が ，冬 季 雷 地 域 で は 数 十 m 程
度 の 構 造 物 か ら も 多 発 す る 上 向 き 雷 放 電 に 対 す る 避 雷 の 理 論 は ま だ 合 意 を 得 ら れ た も の が な く ，冬 季
の 上 向 き 雷 放 電 の 実 態 も ，ま だ 把 握 し き れ て い な い ．そ こ で 新 潟 県 上 越 市 の 中 型 風 車 ，お よ び 避 雷 鉄
塔 で 冬 季 に 雷 電 流 の 観 測 を 開 始 し た ． 観 測 設 備 は ， 0.1Hz ま で の 低 周 波 応 答 特 性 を 有 す る 電 流 波 形 観
測 シ ス テ ム で ，電 磁 界 観 測 で は 把 握 で き な い 長 波 尾 の 電 流 波 形 に 重 点 を 置 い て 観 測 す る ．一 方 ，大 電
流パルスを伴う雷撃は，遠方でも電磁界による観測が可能である．
電 磁 界 に よ る 雷 放 電 の 遠 隔 観 測 を 行 う 雷 放 電 位 置 標 定 シ ス テ ム に よ る 観 測 デ ー タ に も と づ い て ，冬
季 の 上 向 き 雷 放 電 を 考 慮 し て 作 成 し た 高 構 造 物 へ の 落 雷 頻 度 マ ッ プ を 図 65 に 示 す ． 冬 季 に 風 車 の 雷
被 害 が 多 発 す る 本 州 日 本 海 沿 岸 地 域 の 落 雷 頻 度 が 高 い の が 明 ら か で ，夏 季 の 高 構 造 物 へ の 落 雷 頻 度 に
くらべると，危険度が 1 桁高いことがわかった．
⑨ 本郷地区電気系工作室の環境整備，安全性向上
総 て の 研 究 コ ア で 利 用 さ れ る 研 究 機 材 の 試 作 ・ 改 良 に 対 応 す べ く ，電 気 系 工 作 室 の 環 境 整 備 と 安 全
性 向 上 を 計 っ て い る ． 本 年 度 の 成 果 は 下 記 の 通 り ： 1) 精 密 定 盤 を 用 い る 事 に よ り ， 加 工 目 標 線 の 信
頼 性 が 向 上 し ， よ り 信 頼 度 の 高 い 工 作 が 可 能 と な っ た ． 2) 老 朽 化 し た コ ン プ レ ッ サ ー を 置 き 換 え ，
安 定 し た 空 気 圧 の 供 給 が 実 現 し た 事 に よ り ，空 圧 駆 動 ク レ ー ン の 安 定 動 作 が 可 能 と な っ た ．こ れ に よ
り ， 重 量 の あ る 工 具 の 交 換 が 可 能 と な り ， 作 業 効 率 が 大 幅 に 向 上 し た ． 3)集 塵 機 の 導 入 に よ り ， 作
業 環 境 の 保 全 が 確 保 さ れ た ． 4)保 護 眼 鏡 は 安 全 の 観 点 か ら も 必 要 と の 指 摘 を 受 け て き た ． 今 回 の 導
入 に よ り ， 安 全 な 加 工 が 可 能 に な っ た ． 5) こ れ ま で 締 め 付 け ト ル ク の 管 理 が な さ れ て い な か っ た ．
今回の導入により，適正トルクでの締結が実現し，信頼性の向上に寄与した．
（４）機能デバイス・マテリアル研究コア（本郷）
(a) 研 究 目 的 と 背 景
情報機器の基盤を支えるハードウェア技術の研究教育の高度化は将来の産業発展のために不可欠
の も の で あ る が ，そ の 中 核 で あ る 半 導 体 技 術 は ，一 定 の 成 熟 期 を 迎 え て い る ．そ の た め 従 来 型 の 微 細
化 を 中 心 と す る 加 工 製 造 技 術 や そ れ に 立 脚 す る メ モ リ ー （ DRAM） 製 品 等 の 付 加 価 値 は ， 技 術 的 に も
産 業 的 に も 急 速 に 低 下 し て い る ．今 後 ，情 報 機 器 ハ ー ド ウ ェ ア 技 術 と 産 業 の 両 面 で 世 界 の リ ー ダ と し
て そ の 役 割 を 果 た し て い く た め に は ，微 細 化 に 偏 っ た 材 料・物 性・加 工 技 術 で は な く ，新 し い 高 付 加
価 値 機 能 を 実 現 す る た め の 新 材 料 技 術 ，プ ロ セ ス 技 術 ，高 密 度 実 装 技 術 等 を 研 究 開 発 す る 必 要 が あ る ．
こ の 研 究 を 実 施 す る に は 領 域 を 横 断 す る 各 種 の 技 術 を 融 合 す る こ と が 不 可 欠 の 要 素 と な る ．本 テ ー マ
〔別添１３－４２〕
様式２０－４２（第１２条第１項関係）
で は ，多 様 な 専 門 性 を も つ 各 メ ン バ ー 独 特 の 優 れ た 材 料 作 製 技 術 ，プ ロ セ ス 技 術 ，設 計 技 術 ，解 析 技
術などを駆使することによって，電子（伝導），光，磁気などの機能を融合したデバイスを作製，集
積化し，エレクトロニクスシステムに応用することを目的とする．
(b)各 サ ブ テ ー マ の 研 究 報 告
① 極限ナノ構造の光学物性とその応用技術の追究
本 サ ブ テ ー マ で は ，極 限 的 に 微 細 化 し た ナ ノ 構 造 に お い て 顕 在 化 す る 新 し い 光 学 物 性 の 探 求 と 評 価
を 行 う と 共 に ，そ の デ バ イ ス 応 用 を 目 指 し て 研 究 を 行 っ た ．本 年 度 の 主 な 成 果 の う ち の 数 例 に つ い て
さらに詳しく述べる．
半導体量子ドット間での近接場光エネルギー移動の観測
超 低 消 費 電 力 動 作 可 能 な デ バ イ ス と し て 半 導 体 量 子 ド ッ ト （ QD） に よ っ て 構 成 さ れ ， 近 接 場 光 エ
ネ ル ギ ー 移 動 に よ っ て 動 作 す る ナ ノ 寸 法 光 デ バ イ ス（ ナ ノ フ ォ ト ニ ッ ク デ バ イ ス ）の 開 発 を 行 っ て い
る ． 本 年 度 は ， QD 間 に お け る 近 接 場 光 エ ネ ル ギ ー 移 動 の 観 測 に 成 功 し た ．
QD 配 列 に お け る 直 接 的 な 伝 送 の 確 認 実 験 と し て ， CdSe/ZnS QD を 用 い た ． 基 板 上 に CdSe/ZnS QD を
一 様 に 分 散 し （ QD 直 径 2.8nm， QD 間 距 離 7.3nm， 図 66(a)） ， 局 所 励 起 (波 長 473nm)に よ る 蛍 光 (同
540nm)の 伝 送 を 近 接 場 光 学 顕 微 鏡 に よ り 観 測 し た（ 図 66(b)）．そ の 結 果 ，10μm オ ー ダ ー に 渡 り 信 号
が伝送されることを確認した．なお励起光はナノ開口のみに局在していた．
CdSe QD で の エ ネ ル ギ ー 伝 送 を 解 析 す る た め に ，レ ー ト 方 程 式 を 用 い た エ ネ ル ギ ー 伝 送 長 の 評 価 を
行 っ た ． 計 算 結 果 を 図 67(c)の 実 線 に 示 す ． こ の 計 算 結 果 と 実 験 結 果 （ 図 66(c)の ○） は 非 常 に 良 い 一
致 が 見 ら れ た こ と か ら ，図 67(b)で 観 測 さ れ た エ ネ ル ギ ー 伝 送 は ，QD 間 の 近 接 場 光 エ ネ ル ギ ー 移 動 に
よるものであると推測される．
(b)
1 μm
Intensity (a.u.)
(a)
1
0.9
0.8
Simulation
(c)
0.7
0.6
0.5
Near-field
0.4
励起領域
0
1
2
L (μm)
図 66 (a) Cd Se/Zn S QD の 透 過 型 電 子 顕 微 鏡 像 ． ２ 次 元 状 に 分 散 さ れ た CdSe QD に お け る 近 接 場
光 エ ネ ル ギ ー 伝 送 確 認 結 果 ．(b) 近 接 場 光 学 顕 微 鏡 に よ る 伝 送 分 布 ．励 起 は 赤 い ○に 示 さ れ た 領 域 ．
(c) ○： (a)の 断 面 分 布 ， 実 線 ： シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 結 果 ．
単一の単層カーボンナノチューブのフォトルミネッセンス
単 層 カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (CNT : carbon nanotube)は 直 径 が ナ ノ ス ケ ー ル で あ り な が ら ， 数 μm 以 上
の 長 さ に 成 長 で き る た め ，現 在 の 半 導 体 プ ロ セ ス や リ ソ グ ラ フ ィ に よ り 容 易 に 電 極 を 直 接 取 り 付 け る
ことが可能な数少ないナノ材料であり，ナノオプトエレクトロニクス材料として有力な候補である．
CNT の 光 学 特 性 評 価 の た め ， シ リ コ ン 基 板 上 に 掘 ら れ た 様 々 な 幅 の 溝 に CNT を 架 橋 さ せ ， フ ォ ト ル
ミ ネ ッ セ ン ス (PL:photoluminescence)の 測 定 と そ の 画 像 化 お よ び 励 起 ス ペ ク ト ル の 測 定 を 行 っ た ．試 料
表 面 上 で 励 起 光 を 走 査 し ， 各 点 で の PL ス ペ ク ト ル か ら 特 定 の 波 長 成 分 で の 発 光 強 度 を 抽 出 し て プ ロ
ッ ト し た も の が 図 67 で あ る ． 左 側 の 図 は 1123 nm で の 発 光 強 度 を プ ロ ッ ト し た も の で あ り ， こ れ は
シ リ コ ン 基 板 か ら の 発 光 で あ る ．エ ッ チ ン グ さ れ た 部 分 か ら の 発 光 強 度 は 比 較 的 弱 い の で ，こ の 図 か
ら 溝 の 位 置 を 確 認 す る こ と が 出 来 る ．右 の 図 は 1372 nm で の PL イ メ ー ジ で あ り CNT か ら の 発 光 を プ
ロ ッ ト し て お り ， 架 橋 さ れ た CNT か ら の 発 光 が 見 ら れ る ．
図 67
1123n m と 1372 n m に お け る 発 光 強 度 の 2 次 元 プ ロ ッ ト
図 68
架 橋 さ れ た CNT の PLE ス ペ ク ト ル
様式２０－４３（第１２条第１項関係）
〔別添１３－４３〕
さ ら に ，架 橋 さ れ た 部 分 に お い て 励 起 波 長 を 変 え て PL ス ペ ク ト ル を と る こ と で 図 68 に 示 す よ う な
発 光 励 起 ス ペ ク ト ル が 得 ら れ る ．こ の ス ペ ク ト ル に は 単 一 の ピ ー ク し か 存 在 し な い こ と か ら ，架 橋 さ
れ て い る の は 単 一 の CNT で あ る と 推 定 で き ，さ ら に ，こ の CNT の カ イ ラ リ テ ィ を (9, 8)と 決 め る こ と
が で き る ． こ の よ う に PL イ メ ー ジ ン グ と PLE ス ペ ク ト ル の 両 方 か ら の 情 報 に よ り ， 溝 に 架 橋 さ れ た
１ 本 の CNT の 同 定 が 可 能 に な っ た ．
② スピントロニクスデバイスおよび材料技術の追究
本 サ ブ テ ー マ で は ，ス ピ ン の 自 由 度 を 生 か し た 新 し い ス ピ ン ト ロ ニ ク ス デ バ イ ス と そ れ を 実 現 す る
ために必要なスピントロニクス材料の研究を進めている．本年度の主な成果のうちの数例について，
以下に詳しく述べる．
電気・磁気変換の新原理「スピン起電力」の実現に成功 －ナノデバイスにおける新しい電磁気学
と「超」巨大磁気抵抗効果の発見－
古 典 的 な 電 磁 気 学 で は ，磁 場 の 中 に 電 気 回 路 を 置 い た と き ，磁 場 の 時 間 的 な 変 化 が 回 路 に 起 電 力 を
も た ら す ． こ れ は 1831 年 に フ ァ ラ デ ー が 発 見 し た 電 磁 誘 導 の 法 則 で あ る ． こ の フ ァ ラ デ ー の 電 磁 誘
導 の 法 則 は ， 発 電 機 か ら IH ク ッ キ ン グ ヒ ー タ ま で ， さ ま ざ ま な 電 気 機 器 の 動 作 原 理 と な っ て い る ．
この起電力は磁場が電子の「電荷」に作用する力（ローレンツ力）を反映している．一方，ミクロな
世 界 を 扱 う 量 子 力 学 で は ，磁 場 が 電 子 の「 ス ピ ン 」に も 力 を 及 ぼ す ．磁 性 材 料 を 含 む ナ ノ 構 造 に お い
ては時間的に変化しない静磁場の中でも起電力を発現できることが 2 年前に理論的に予測されてい
る ．こ の ス ピ ン に 起 因 す る 起 電 力 を ス ピ ン 起 電 力 と い う ．し か し ，こ の ス ピ ン 起 電 力 効 果 は 過 度 現 象
で あ る た め ，実 験 的 な 実 証 は 非 常 に 難 し く ，観 測 さ れ た 例 は な か っ た ．本 研 究 で は ，磁 気 異 方 性 エ ネ
ル ギ ー が 大 き い 閃 亜 鉛 鉱 型 (Zinc blende; ZB)結 晶 構 造 を も つ ナ ノ メ ー タ ・ ス ケ ー ル の 強 磁 性 MnAs 微
粒 子 を 電 極 と す る 磁 気 ト ン ネ ル 接 合 を 作 製 し ，こ れ に 静 磁 場（ 時 間 的 に 変 化 し な い 一 定 の 大 き さ の 磁
場 ） を 印 加 し ， 起 電 力 の 発 生 を 観 測 す る こ と に 初 め て 成 功 し た ． こ の 現 象 は ， 静 磁 場 に よ り MnAs 微
粒 子 の 磁 化 を 反 転 さ せ る こ と に よ っ て ， MnAs の 磁 気 的 な ゼ ー マ ン エ ネ ル ギ ー が 電 子 ス ピ ン を 反 転 さ
せ な が ら 電 子 を 駆 動 し 電 気 的 な エ ネ ル ギ ー に 転 化 さ れ る と い う ，新 し い タ イ プ の ス ピ ン 起 電 力 に よ っ
て 引 き 起 こ さ れ る こ と を 明 ら か に し た ． さ ら に ，「 ス ピ ン 起 電 力 」 と 微 粒 子 の ク ー ロ ン ブ ロ ッ ケ ー ド
効 果 に よ り ， 100,000%を 超 え る き わ め て 大 き な 磁 気 抵 抗 効 果 を 実 現 し た ．
図 69 (a)作 製 した 磁 気 トンネ ル接 合 素 子 の 構 造 (b )磁 気 ト
ンネ ル 接 合 素 子 を 高 分 解 能 の 透 過 型 電 子 線 顕 微 鏡 で 断 面
観 察 した 格 子 像 ．白 丸 が直 径 約 2n m-3n m 程 度 の閃 亜 鉛 鉱
型 Mn As 微 粒 子 ．
図 70 (a)素 子 の電 流 -電 圧 (I- V)特 性 ．磁 場 ゼロのと き
（黒 いカーブ） と 10KG の磁 場 を印 加 したと き（ 赤 いカー
ブ）を示 す．挿 入 図 は素 子 の抵 抗 のバイアス電 圧 依 存
性 (R-V 特 性 )．(b )起 電 力 の磁 場 依 存 性 (V-H 特 性 )．
〔別添１３－４４〕
様式２０－４４（第１２条第１項関係）
こ こ で 観 測 さ れ た「 静 磁 場 に よ る 起 電 力 の 発 生 」は ，古 典 的 な 電 磁 気 学 で 説 明 で き る も の で は な く ，
巨 視 的 な 量 子 ト ン ネ リ ン グ に よ っ て MnAs 微 粒 子 の 磁 化 が 回 転 し ，同 時 に 電 子 ス ピ ン が 反 転 し な が ら
ト ン ネ ル す る と い う コ ト ン ネ リ ン グ が 起 こ る こ と に よ っ て ，磁 気 的 な ゼ ー マ ン エ ネ ル ギ ー が 電 子 系 の
電 気 的 な エ ネ ル ギ ー に 転 換 さ れ る ，と い う 理 論 モ デ ル で 説 明 で き る も の で あ る ．本 研 究 は ，磁 気 エ ネ
ル ギ ー を 電 気 エ ネ ル ギ ー に 変 換 す る 新 し い 原 理 を 実 証 す る と と も に ，1831 年 に 発 見 さ れ た フ ァ ラ デ ー
の 電 磁 誘 導 の 法 則 が 成 り 立 た な い 実 験 結 果 を 初 め て 明 瞭 に 示 し た も の で あ り ，こ の よ う な 磁 性 ナ ノ 構
造 で 観 測 さ れ る 量 子 力 学 的 な ス ピ ン の 効 果 を 説 明 す る た め に は ，フ ァ ラ デ ー の 電 磁 誘 導 の 法 則 を 拡 張
す る 必 要 が あ る こ と を 示 唆 し て い る ．ま た ，同 時 に 発 見 さ れ た 100,000%を 超 え る き わ め て 大 き な 磁 気
抵 抗 効 果 は ，ま っ た く 新 し い 磁 気 セ ン サ や ス ピ ン 起 電 力 を 用 い た 新 し い デ バ イ ス 応 用 へ の 道 を 拓 く も
のである．
③ 新 構 造 ・ 新 材 料 極 限 CMOS 基 盤 技 術 の 構 築 ：
本 サ ブ テ ー マ で は ， Si 基 板 上 に Ge や III-V 族 半 導 体 チ ャ ネ ル を 集 積 化 し た ヘ テ ロ ジ ー ニ ア ス LSI
を実現するための研究を行った．本年度の主要な成果のうちの数例についてさらに詳しく述べる．
Ev
Midgap
GeO2/pGe
Ec
GeO2/nGe
2
1012
1011
1010
図 71
Mobility (cm /Vs)
1013
-1
-2
Interface trap density (eV cm )
GeO 2 /Ge MOS 界 面 の 作 製 お よ び MOSFET の 研 究
Si よ り も 正 孔 移 動 度 が 大 き い Ge を チ ャ ネ ル と し た pMOSFET の 研 究 を 進 め て い る ．Ge MOSFET を
実 現 す る 上 で の 課 題 と し て は ， SiO 2 /Si 並 み の 良 好 な MOS 界 面 を 実 現 す る こ と で あ る ． 我 々 は ， こ れ
ま で 研 究 を 行 っ て き た 熱 酸 化 GeO2/Ge 構 造 に お い て ，(100), (110), (111)の 面 方 位 す べ て に お い て 極 め
て 界 面 準 位 の 小 さ い MOS 界 面 を 実 現 す る こ と に 成 功 し た ．ま た ，GeO2/Ge 界 面 を 使 っ た Ge pMOSFET
に お い て ，Si の 移 動 度 よ り も 3 倍 程 度 大 き な 特 性 を 得 る こ と に 成 功 し ，世 界 最 高 の ピ ー ク モ ビ リ テ ィ
を実現した．
(100) 450℃
(110)
(111)
-0.2
(100) 550℃
(110)
(111)
0
0.2
Energy (eV)
GeO 2 /Ge MOS 界 面 準 位 の 面 方 位 依 存 性
500
Ge pMOSFET
400
300
200
100
0
0
*Si PMOSFET
*Nsub=7.8x1015cm-3
1
2
3
-2
4
5
Ns (cm )
図 72
GeO 2 /Ge MOSFET の 移 動 度
Si 基 板 上 III-V-OI MOSFET 実 現 に 向 け た 研 究
1) III-V 化 合 物 半 導 体 結 晶 層 の Si 基 板 上 成 長 :
杉 山 研 究 室 で は ， 高 木 ・ 竹 中 研 究 室 と の 共 同 研 究 に よ り ， 高 移 動 度 n-MOSFET を 実 現 す る 上 で 大
変 有 望 な 材 料 系 で あ る InGaAs の Si 上 ヘ テ ロ エ ピ タ キ シ ャ ル 成 長 に つ い て ，形 状 制 御 性 と 形 状 均 一 性
の 向 上 に 取 り 組 ん だ ． 今 年 度 は ， 有 機 金 属 気 相 成 長 （ MOVPE） の 成 長 条 件 の 中 で も III 族 原 料 分 圧 に
注 目 し ， そ の 結 晶 形 状 へ の 影 響 を 系 統 的 に 評 価 し た ． 同 時 に ， 断 面 透 過 電 子 顕 微 鏡 （ TEM） 観 察 を 積
極 的 に 活 用 し ，成 長 条 件 に よ り 結 晶 中 に 存 在 す る 転 位 が 変 化 す る 様 子 を 系 統 的 に 観 察 し た ．以 上 の 結
果 か ら ， InGaAs の 横 方 向 成 長 と そ れ に 伴 う 転 位 の 挙 動 に 対 す る 定 性 的 な モ デ ル を 構 築 す る に 至 っ た ．
こ の モ デ ル に 基 づ い て ，SiO 2 マ ス ク 上 へ の 横 方 向 成 長 を 促 進 し ，か つ 結 晶 表 面 が 転 位 フ リ ー と な る 多
段 階 成 長 法 を 提 案 す る こ と が で き た ． 図 73 に ， 成 長 に 用 い た マ ス ク パ タ ー ン を 示 す ． 黒 色 に 写 っ て
い る Si 露 出 領 域 に お い て III-V 結 晶 の 単 一 核 を 形 成 し ， そ の 後 成 長 条 件 を 変 え て 横 方 向 成 長 さ せ る ．
図 74 に ， 多 段 階 成 長 法 で 得 ら れ た 均 一 な 形 状 を も つ InGaAs 結 晶 島 の 外 観 を 示 す ． (1)InGaAs で は な
く InAs の 核 発 生 ， (2)Ga 原 料 の 過 剰 供 給 に よ る 横 方 向 成 長 モ ー ド へ の 移 行 ， (3)横 方 向 成 長 に 適 し た
Ga 原 料 分 圧 に よ る 連 続 横 方 向 成 長 ， と い う ３ 段 階 の 成 長 条 件 を 組 み 合 わ せ る こ と で ， 従 来 法 に 比 べ
て 大 幅 に 形 状 均 一 性 を 向 上 さ せ る こ と が で き た ． こ れ に よ り ， InGaAs 結 晶 島 の 電 気 特 性 や デ バ イ ス
試作に向けた障壁を１つクリアしたといえる．
〔別添１３－４５〕
様式２０－４５（第１２条第１項関係）
SiO2 mask
5 μm
2 μm
Si
図 73 シ リ コ ン 上 In GaAs ヘ テ ロ エ ピ タ キ シ ャ ル
成長に用いる選択成長マスクパターン
図 74
形 状 均 一 性 の 向 上 し た InGaAs 結 晶 島
2) MISFET 応 用 に 向 け た III-V 化 合 物 半 導 体 MIS 構 造 の 形 成 :
電 子 移 動 度 が Si と 比 べ て 飛 躍 的 に 大 き な III-V 族 半 導 体 を 用 い た MOSFET の 研 究 を 進 め て い る ．ロ
ジ ッ ク LSI 用 途 と し て III-V MOSFET を 利 用 す る た め に は ， 良 好 な MOS 界 面 を 形 成 す る 必 要 が あ る ．
InP MOS 界 面 に お い て は ，従 来 か ら C-V 特 性 に 大 き な ヒ ス テ リ シ ス が 存 在 す る こ と が 大 き な 問 題 で あ
っ た ． 我 々 は ， ECR 窒 素 プ ラ ズ マ を 利 用 し た InP 直 接 窒 化 に よ る MOS 界 面 改 質 に 関 す る 研 究 を 進 め
て い る ． 図 75 に 直 接 窒 化 InP MOS 界 面 の C-V 特 性 を 示 す ． 窒 化 な し に お い て は 0.8V 程 度 あ っ た ヒ
ス テ リ シ ス を 完 全 に な く す こ と に 成 功 し ， 窒 化 に よ る MOS 界 面 向 上 を 実 証 し た ． ま た 直 接 窒 化 界 面
を 利 用 し た MOSFET の 作 製 に も 成 功 し ，ト ラ ン ジ ス タ 特 性 に お い て も ヒ ス テ リ シ ス が 大 幅 に 減 少 す る
こ と を 実 験 的 に 確 認 す る こ と に 成 功 し た （ 図 76） ．
0.2
10
-6
10
-7
Vd=1V
Vd=10mV
Forward
0.1
Hysteresis
at 1MHz
0
図 75
Current (A/μm)
10 -8
Reverse
11mV
-1
0
Voltage (V)
10
10
-10
Forward
10 -11
10
-12
10
-13
L=100 μm
-14
W=1500 μm
10
1
Reverse
-9
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
2
Gate bias (V )
InP 直 接 窒 化 MOS 界 面 の C-V 特 性
図 76
In P 直 接 窒 化 MOSFET の Id -Vg 特 性
光 配 線 LSI 実 現 に 向 け た 研 究
配 線 1 本 当 た り の 通 信 容 量 が 大 き な 光 配 線 を LSI に 導 入 す る こ と で ，配 線 遅 延 問 題 を 解 決 可 能 な 光
配 線 LSI の 研 究 を 進 め て い る ．特 に ，ト ラ ン ジ ス タ に お い て も Si を 上 回 る 性 能 が 得 ら れ る Ge MOSFET
と Ge PD を モ ノ リ シ ッ ク 集 積 し た 光 電 子 集 積 回 路 の 研 究 を 行 っ て い る ． 酸 化 濃 縮 を 利 用 し た
Ge-on-Insulator 基 板 を 利 用 し て ， Si 基 板 上 に MSM Ge PD の 作 製 を 行 い ， 光 感 度 特 性 の 評 価 行 っ た 結
果 が 図 77 に な る ． 光 フ ァ イ バ 通 信 帯 域 波 長 の 光 入 力 に 対 し て も 良 好 な 動 作 が 得 ら れ て お り ， 酸 化 濃
縮 GOI 基 板 上 に 世 界 で 初 め て Ge PD を 作 製 す る こ と に 成 功 し た ．ま た 同 じ GOI 基 板 上 に Ge MOSFET
の 作 製 も 行 い ， 良 好 な ト ラ ン ジ ス タ 特 性 を 得 る こ と に 成 功 し ， Ge PD と Ge MOSFET を モ ノ リ シ ッ ク
集積可能であることを実証した．
8x10-4
1000
Pin = 8 .0 dBm
7x10
5 .0 dBm
6x10
100
-4
10
Dark curre nt
10μm
1
NiGe
0.4
0.6
-4
4x10
-4
3x10
-4
1x10-4
Ge
0.2
-4
5x10
0
0.8
1
-7
Voltage [V]
図 77
= -5.0 V
= -4.0 V
= -3.0 V
= -2.0 V
= -1.0 V
= 0. 0 V
= 1. 0 V
= 2. 0 V
= 3. 0 V
2x10
NiGe
0.1
0
Vg
Vg
Vg
Vg
Vg
Vg
Vg
Vg
Vg
-4
Drain current [A]
Detector current [nA]
λ in = 1 550nm
GOI 基 板 上 Ge PD 光 学 特 性
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
Drain voltage [V]
図 78
GOI pMOSFET ト ラ ン ジ ス タ 特 性
〔別添１３－４６〕
様式２０－４６（第１２条第１項関係）
シリコン深掘りナノ構造により光特性を示す電子デバイス
近 年 ， MEMS に と っ て 不 可 欠 と な っ た 深 掘 り エ ッ チ ン グ （ DRIE） 技 術 を さ ら に 発 展 さ せ た ， サ ブ
ミ ク ロ ン 開 口 の デ ザ イ ン で 従 来 の MEMS 並 の 深 さ を 実 現 す る ，高 ア ス ペ ク ト 比 エ ッ チ ン グ 技 術 が 注 目
されている．この技術の可能性を探るため，シリコンの高アスペクト比構造を電子デバイス化して，
高 機 能 セ ン サ と す る 研 究 を 行 っ て い る ．フ ォ ト ダ イ オ ー ド を ト レ ン チ 構 造 に す る こ と で 25%か ら 75%
の 性 能 向 上 が 得 ら れ る こ と を 示 し た 実 験 の 副 産 物 と し て ，サ ブ ミ ク ロ ン の フ ィ ン を 規 則 正 し く 配 列 し
た 構 造 を フ ォ ト ダ イ オ ー ド に す る と ，直 線 偏 光 の 入 射 角 度 に 依 存 し た 光 電 流 を 取 り 出 せ る「 偏 光 セ ン
サ 」が で き る こ と が わ か っ た ．本 年 度 の 研 究 は ，萌 芽 段 階 に あ る こ の デ バ イ ス に 対 し て ，(1)発 電 機 能
を 持 っ た 偏 光 フ ィ ル タ ，(2)偏 光 と 光 強 度 と を 同 時 取 得 で き る セ ン サ と い う 二 つ の 用 途 を 提 案 し ，性 能
の向上を目指して構造やプロセスの改良を行った．
作 製 し た 発 電 偏 光 フ ィ ル タ は 幅 サ ブ ミ ク ロ ン ，厚 み 数 ミ ク ロ ン と い う 高 ア ス ペ ク ト 比 の シ リ コ ン フ
ィ ン が 5mm 角 四 方 に わ た っ て 敷 き 詰 め ら れ た 構 造 を し て い る ． 同 研 究 グ ル ー プ が 得 意 と す る エ ッ チ
ン グ プ ロ セ ス の 高 度 化 手 法 を 生 か し ，微 細 な ナ ノ 構 造 を ピ ン セ ッ ト で 容 易 に 引 き 剥 が せ る ド ラ イ リ リ
ー ス プ ロ セ ス を 確 立 し た ．図 79 は そ の 断 面 写 真 で あ る ．光 特 性 と し て は 消 光 比 1:4，発 電 効 率 と し て
0.2%を 得 た ．コ ア 内 を 横 断 し ，国 を ま た い だ 協 力 で 考 案 ，試 作 評 価 ，考 察 を 行 い ，IoP の Journal of Optics
誌 に 論 文 (Kenichiro Hirose, Yoshio Mita, Yoshiaki Imai, Frédéric Marty, Tarik Bourouina, Kunihiro
Asada, Shuichi Sakai, Tadashi Kawazoe, and Motoichi Ohtsu., J. Opt. A, 10, 044014)を 発 表 し た と こ ろ ，同
デ バ イ ス の 断 面 写 真 が 発 表 号 の 表 紙 を 飾 っ た ．一 般 的 に ，こ の 種 の 偏 光 セ ン サ で は ，得 ら れ る 光 電 流
が 入 射 角 度 の cos に 比 例 し て 変 化 す る ． 最 大 と 最 小 の 電 流 比 が 性 能 指 標 と な る ． 前 述 の 発 電 フ ィ ル タ
で も 電 流 比 が 得 ら れ た が ， 1:1.2 と 大 変 に 低 い も の で あ り ， 光 が 無 い 状 態 で 観 測 さ れ る 逆 方 向 の 漏 れ
電 流 （ 暗 電 流 ） も 3180 nA/cm 2 と ， 大 き い も の で あ っ た ． こ の 原 因 が ， pn 接 合 を 作 っ た 後 に 深 掘 り
RIE を 行 う こ と に よ っ て 界 面 が 露 出 さ れ た せ い で あ る こ と を 見 出 し ，深 掘 り RIE を 行 っ た 後 で 不 純 物
拡 散 を 行 い pn 接 合 の 界 面 を 露 出 し な い よ う に 工 夫 す る こ と で ，図 80 に 示 す デ バ イ ス で は 暗 電 流 を 12
nA/cm 2 と 従 来 の 240 分 の 1 に 低 下 す る こ と に 成 功 し ，消 光 比 も 図 81 の よ う に 発 表 済 み の デ ー タ で 1:4
にまで向上することに成功した．
図 79 発 電 機 能 つ き 偏 光 フ ィ ル タ （ 断 面 ）
図 80 偏 光 検 出 フ ォ ト ダ イ オ ー ド
図 81 偏 光 に 依 存 し た 電 流 検 出
④ ナノデバイスを用いた大規模集積回路システムとその設計技術
ナ ノ ス ケ ー ル レ ベ ル の ト ラ ン ジ ス タ を 多 数 用 い た 超 大 規 模 集 積 回 路 に お い て は ，シ ス テ ム と し て 高
い 性 能 を 実 現 す る た め の 回 路 技 術 や 回 路 設 計 技 術 ， 更 に CAD 等 を 用 い た シ ス テ ム ・ 回 路 の 自 動 設 計
技 術 が 不 可 欠 で あ る ．本 サ ブ テ ー マ で は ，回 路 技 術 や 回 路 設 計 技 術 の 立 場 か ら の 研 究 を 進 め た ．下 記
に成果の一例について報告する．
通信を考慮したハードウェア合成手法とその検証手法
本 研 究 で は ，通 信 と 演 算 を 並 列 化 す る こ と に よ り ，与 え ら れ た ル ー プ 処 理 を よ り 高 速 に 実 行 す る こ
と が で き る ハ ー ド ウ ェ ア を 合 成 す る 手 法 を 考 案 し た ． 本 ハ ー ド ウ ェ ア 合 成 手 法 で は ， 図 82 に 示 す よ
う な 規 則 的 な ハ ー ド ウ ェ ア ア ー キ テ ク チ ャ 上 に ，ル ー プ 中 の 演 算 を パ イ プ ラ イ ン 化 し て マ ッ ピ ン グ す
る ．こ の 際 ，通 信 経 路 も 考 慮 し た 通 信 処 理 と 演 算 処 理 を 同 時 に 最 適 化 す る こ と に よ っ て ，並 列 に 実 行
す る こ と が で き る た め ，よ り 高 い ス ル ー プ ッ ト を 実 現 す る こ と が で き る ．ベ ン チ マ ー ク 例 題 を 用 い た
評 価 に よ り ， 提 案 す る 合 成 手 法 で は ， パ イ プ ラ イ ン 化 を 行 わ な い 合 成 手 法 に 比 べ て 平 均 3.4 倍 の 高 速
化 を 実 現 す る こ と が で き た ．ま た ，複 雑 な 合 成 処 理 の 正 当 性 を 保 証 す る た め ，ハ ー ド ウ ェ ア 合 成 結 果
の 正 し さ を 形 式 的 に 検 証 す る 手 法 を 併 せ て 提 案 し て い る ． こ の 検 証 手 法 で は ， 図 82 に 示 す う ち の 合
成 結 果 と マ ッ ピ ン グ 情 報 を 合 成 ツ ー ル か ら 与 え ら れ る こ と を 仮 定 し ，元 の 動 作 記 述 と 合 成 結 果 の 間 で
満 た さ れ る べ き 等 価 性 を 数 学 的 に 導 き ，そ の 等 価 性 を 記 号 シ ミ ュ レ ー シ ョ ン と 帰 納 法 を 適 用 す る こ と
によって証明する．
〔別添１３－４７〕
様式２０－４７（第１２条第１項関係）
図 82
提案するパイプライン化ハードウェア合成の例
DCVSL を 用 い た 自 己 同 期 回 路 の 信 頼 性 の 評 価 と 論 理 素 子 レ ベ ル パ イ プ ラ イ ン へ の 応 用
デバイスの微細化に伴い深刻化しつつある設計時のタイミングマージョンの緩和および環境変動
に 追 従 可 能 な シ ス テ ム の 構 築 を 目 指 し ， 二 線 式 の ダ イ ナ ミ ッ ク 回 路 論 理 素 子 で あ る DCVSL を 用 い て
自 己 同 期 回 路 を 構 成 し ，そ の 信 頼 性 の 評 価 や 論 理 素 子 レ ベ ル パ イ プ ラ イ ン へ の 応 用 を 検 討 し た ．信 頼
性 の 評 価 に お い て は 電 源 線 に 雑 音 を 重 畳 さ せ る こ と で ，自 己 同 期（ 図 83），同 期 の プ ロ セ ッ サ の 測 定
を 行 い ，電 源 雑 音 を 遅 延 変 動 と と ら え た 場 合 に 自 己 同 期 が 遅 延 変 動 に 強 い こ と を 示 し た ．ま た ，論 理
素 子 レ ベ ル パ イ プ ラ イ ン で は 同 じ 機 能 の ダ イ ナ ミ ッ ク 回 路 を 相 補 的 に 設 け る こ と で ，交 互 に プ リ チ ャ
ー ジ と エ バ リ ュ エ ー シ ョ ン を 行 う こ と で 高 い ス ル ー プ ッ ト を 実 現 し た ．こ れ を 用 い て FPGA の ア ー キ
テ ク チ ャ の 設 計 ・ 試 作 も 行 っ た ．論 理 を 決 定 す る ル ッ ク ア ッ プ テ ー ブ ル と ス イ ッ チ ボ ッ ク ス か ら な る
ブロックを並べることで実現した．
図 83 試 作 し た 自 己 同 期 式 プ ロ セ ッ サ チ ッ プ
写 真 ．雑 音 源 を チ ッ プ 周 囲 に 配 置 し 電 源 変 動 下
での動作検証を実施
図 84 電 源 ノ イ ズ 下 で の プ ロ セ ッ サ の
エラーレート（遅延違反）
（５）機能デバイス・マテリアルコア（駒場）
(a)研 究 目 的 と 背 景
本 研 究 チ ー ム は ，半 導 体 エ レ ク ト ロ ニ ク ス 技 術 の 限 界 が 近 づ き つ つ あ る 状 況 を 打 破 し ，従 来 技 術 と
は 異 な る 新 機 能 を エ レ ク ト ロ ニ ク ス に 付 加 す る た め ，ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー を 駆 使 し た 新 物 性 ・ 物 理 の 探
究 と 集 積 デ バ イ ス ・ シ ス テ ム へ の 応 用 を 行 う こ と を 目 的 と す る ．こ れ に よ り ，未 来 社 会 を 根 底 で 支 え
る 超 高 性 能 ・ 超 低 消 費 電 力 基 盤 デ バ イ ス を 実 現 し ，セ キ ュ ア ラ イ フ ・ エ レ ク ト ロ ニ ク ス に 寄 与 す る こ
とを目指している．
従 来 技 術 の 延 長 で は な い 新 技 術 を ナ ノ テ ク ノ ロ ジ ー を 用 い て 実 現 す る た め に ，３ つ の サ ブ テ ー マ を
設 け た ．「 ナ ノ 量 子 機 能 デ バ イ ス の 創 出 」，「 ナ ノ メ カ ニ カ ル 機 能 デ バ イ ス の 構 築 」，「 ナ ノ 機 能 デ
バ イ ス・回 路 」で あ る ．そ れ ぞ れ の サ ブ テ ー マ 内 で ，複 数 の 教 官 が 共 同 研 究 を 行 い ，さ ま ざ ま な 相 乗
効 果 が 得 ら れ た ．ま た ，こ れ ら 3 つ の サ ブ テ ー マ は 相 互 に 連 携 し ，こ れ ら の 成 果 を 統 合 す る こ と に よ
りナノテクノロジーを用いた新しいエレクトロニクスの研究を展開した．
〔別添１３－４８〕
様式２０－４８（第１２条第１項関係）
(b)各 サ ブ テ ー マ の 研 究 報 告
1. ナ ノ 量 子 機 能 デ バ イ ス の 創 出
本 サ ブ テ ー マ で は ，極 限 的 に 微 細 化 し た 半 導 体 ナ ノ 構 造 や ，極 限 レ ベ ル の ナ ノ 構 造 で あ る 分 子 な ど
を 融 合 さ せ る こ と に よ り ，極 限 ナ ノ 構 造 に お け る 新 し い ナ ノ 電 子 物 性 お よ び ナ ノ 光 学 物 性 の 発 現 を 目
指して研究を行った．本年度の主な成果のうちの数例について以下に記載する．
フ ォ ト ニ ッ ク 結 晶 ナ ノ 共 振 器 に お け る 励 起 子 -光 子 強 結 合 状 態 の 発 現 と そ の 物 性 探 索
量子ドット励起子と共振器モードの強結合状態を実現することで量子情報素子への応用が期待さ
れ る H1 型 と 呼 ば れ る PhC ナ ノ 共 振 器 を 設 計・作 製 し（ 図 85(a)），強 結 合 状 態 を 観 測 す る こ と に 世 界
で 初 め て 成 功 し た ． 図 85(b)は 試 料 温 度 を 変 え な が ら 量 子 ド ッ ト の 発 光 ス ペ ク ト ル を 観 測 し た も の で
あ る ．16K 近 傍 で 強 結 合 状 態 の 特 徴 で あ る 単 一 InAs QD の 励 起 子 と 共 振 器 の 発 光 ピ ー ク の 反 交 叉（ 真
空 ラ ビ 分 裂 ）が 観 測 さ れ た ．分 裂 幅 は ~120 eV で あ っ た ．こ れ は 世 界 で 最 も 小 さ い 体 積 の 共 振 器 を 用
い て QD-共 振 器 強 結 合 系 を 実 現 し た も の で あ る ．さ ら に QD-共 振 器 結 合 系 に お け る 特 徴 的 な 振 る 舞 い
がいくつも観測された．
(b)
(a)
図 85
(a)作 製 し た H1 -PhC ナ ノ 共 振 器 の SEM 写 真 と (b )発 光 ス ペ ク ト ル の 温 度 依 存 性
世界最高 Q 値を有する 3 次元フォトニック結晶ナノ共振器の実現
マ イ ク ロ マ ニ ピ ュ レ ー シ ョ ン 法 に よ る 3 次 元 フ ォ ト ニ ッ ク 結 晶 (PhC)作 製 に つ い て ， 共 振 器 の 形 状
の 設 計 ，積 層 数 増 大 に よ る 縦 方 向 光 閉 じ 込 め 効 果 の 増 大 を 行 う こ と で ，Q 値 ～ 8,600 (3 次 元 PhC ナ ノ
共 振 器 に け る 現 在 の 世 界 最 高 値 )を 実 現 し た ． こ れ は 従 来 に 比 べ て 光 閉 じ 込 め 性 能 を ４ 倍 近 く 改 善 し
た こ と に 相 当 す る ．3 次 元 PhC は ，GaAs プ レ ー ト を 計 25 層 積 層 し た 構 造 と な っ て お り（ 図 86(a)），
中 央 の 共 振 器 を 有 す る プ レ ー ト の み が ３ 層 積 層 し た InAs:Sb 量 子 ド ッ ト を 含 む ． 図 86(b) に そ の PL
ス ペ ク ト ル を 示 す ．共 振 器 ピ ー ク 付 近 の 高 分 解 測 定 の 結 果（ 図 86(c)）か ら ，半 値 幅 は 0.15 nm（ Q 値
に し て 約 8,600） で あ る こ と が わ か っ た ．
Complete PBG
(c)
PhC with defect
x-pol
PhC with defect
y-pol
Intensity [a.u.]
(b)
Intensity [a.u.]
(a)
Q ~ 8,600
Δλ =
0.152 nm
No PhC
no filter
5μm
1100
1300
1500
Wavelength [nm]
1307.5 1308.0 1308.5 1309.0 1309.5
Wavelength [nm]
図 86 (a)作 製 し た 3DPhC の SEM 写 真
(b ) ナ ノ 共 振 器 中 に 埋 め 込 ま れ た 量 子 ド ッ ト の 発 光 特 性
(c) 高 Ｑ 共 振 器 モ ー ド の 高 分 解 発 光 ス ペ ク ト ル
エ レ ク ト ロ マ イ グ レ ー シ ョ ン の 機 構 解 明 － 超 LSI の 信 頼 性 向 上 や 単 一 分 子 素 子 へ の 展 開 －
単 一 分 子 素 子 の 実 現 に 不 可 欠 な 原 子 レ ベ ル の ギ ャ ッ プ を 有 す る 金 属 電 極 の 作 製 の た め に ，100 nm 程
度 の く び れ を 有 す る 金 属 電 極 に ，精 密 な フ ィ ー ド バ ッ ク を か け た 電 気 的 な ス ト レ ス を 印 加 し ，エ レ ク
ト ロ マ イ グ レ ー シ ョ ン に よ り 断 線 さ せ る 技 術 の 確 立 を 行 っ た ．さ ら に 金 属 原 子 が １ つ ず つ は ず れ る 時
の 印 加 電 圧 の ヒ ス ト グ ラ ム を 取 る こ と に よ り ，エ レ ク ト ロ マ イ グ レ ー シ ョ ン の 素 過 程 が ，原 子 の 表 面
拡散ポテンシャル程度の運動エネルギーを有する１個の電子が１つの原子に衝突して原子が移動す
る プ ロ セ ス で あ る こ と を 見 い だ し た（ 図 87）．こ の 機 構 は ，従 来 提 唱 さ れ て き た 電 子 風 モ デ ル や ジ ュ
ー ル 加 熱 効 果 と は 全 く 異 な り ，超 LSI な ど の 配 線 の 信 頼 性 向 上 や 分 子 素 子 の 作 製 技 術 に 大 き な 展 開 を
もたらすものである．
〔別添１３－４９〕
様式２０－４９（第１２条第１項関係）
self-diffusion potential (ref. 17)
mean time fo failure (ref. 6)
Counts
20
nanojunction
region
-e
eVJ
10
Au
diffusion
potential
0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
VC (V)
図 87
極微細金接合において金原子が移動するときの接合電圧のヒストグラム
PL イ メ ー ジ ン グ 法 に よ る 太 陽 電 池 の 高 速 ・ 高 空 間 分 解 能 評 価
太 陽 光 発 電 の ６ 割 を 占 め る 多 結 晶 Si 太 陽 電 池 の 高 性 能 化 の た め ， 結 晶 中 の 欠 陥 の 解 析 は 不 可 欠 で
あ る ． 我 々 は 高 速 ・ 高 精 度 の 欠 陥 評 価 を 目 的 と し ， 弗 酸 水 溶 液 浸 フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス (PL)イ メ ー ジ
ン グ 法 を 開 発 す る こ と に よ り ，従 来 法 と 比 べ 基 板 １ 枚 あ た り の 測 定 時 間 を 1/1000 以 下 に 短 縮 し ，空 間
分 解 能 も 10 倍 向 上 さ せ た ． こ の 手 法 に よ り 結 晶 イ ン ゴ ッ ト か ら 切 り 出 し た 連 続 す る ウ エ ハ ー の 欠 陥
分 布 を 測 定 し ，３ 次 元 的 に 合 成 す る こ と に よ り ，結 晶 育 成 中 に お け る 転 位 や 粒 界 等 の 欠 陥 の 発 生 ・ 消
滅 ， 欠 陥 同 士 の 反 応 を 明 確 に 捉 え る こ と が 出 来 た （ 図 88） ． さ ら に 低 温 PL ス ペ ク ト ル 測 定 ・ ト ポ グ
ラ フ 測 定 よ り ，従 来 か ら 指 摘 さ れ て い た 欠 陥 へ の 重 金 属 の 析 出 に 加 え ，酸 素 不 純 物 の 析 出 が 起 き て い
る こ と を 明 ら か に し た ． こ れ ら は 太 陽 電 池 用 Si 多 結 晶 の 高 品 質 化 へ 向 け て の 重 要 な 指 針 を 示 す も の
である．
図 88
PL イ メ ー ジ ン グ か ら 合 成 さ れ た 太 陽 電 池 用 多 結 晶 Si 結 晶 中 の 欠 陥 の 3 次 元 分 布
ナ ノ プ ロ ー ブ に よ る CNT-FET 個 別 チ ャ ネ ル の 伝 導 特 性 評 価
磁 気 力 顕 微 鏡 （ MFM） を 利 用 し た 電 流 誘 起 磁 場 計 測 手 法 に よ り ， マ ル チ チ ャ ネ ル 型 CNT-FET の 電
気 伝 導 特 性 の 解 明 に 取 り 組 ん だ ． ま ず ， ね じ れ 変 位 が 強 調 さ れ る MFM カ ン チ レ バ ー の 形 状 を 有 限 要
素 法 を 用 い て 設 計 し た 後 ，収 束 イ オ ン ビ ー ム 法 に よ っ て カ ン チ レ バ ー へ の 追 加 工 を 施 し た ．加 工 後 の
カ ン チ レ バ ー の 機 械 的 特 性 を 評 価 し た 結 果 ，磁 気 力 検 出 に お い て 3 倍 程 度 の 感 度 改 善 効 果 が 期 待 で き
る こ と が わ か っ た ． 次 い で ， 同 カ ン チ レ バ ー を マ ル チ チ ャ ネ ル 型 CNT-FET の 個 別 チ ャ ネ ル 周 囲 で の
電 流 誘 起 磁 場 計 測 に 適 用 し ，単 一 CNT-FET 中 の 異 な る CNT チ ャ ネ ル 間 で の ゲ ー ト 電 圧 閾 値 お よ び 相
互 コ ン ダ ク タ ン ス の 差 違 な ど の 観 測 に 初 め て 成 功 し た （ 図 89） ．
図 89 (a)追 加 工 を 施 し た MFM カ ン チ レ バ ー の SEM 写 真 と (b ) C NT チ ャ ネ ル 周 囲 で の 電 流
誘起磁場信号の外部バイアス依存性
様式２０－５０（第１２条第１項関係）
〔別添１３－５０〕
2. ナ ノ メ カ ニ カ ル 機 能 デ バ イ ス の 構 築
本サブテーマでは，極微量でも毒性を呈する環境汚染物質の高感度センサや，1 細胞中のタンパク
発 現 量 を 分 析 す る 1 細 胞 プ ロ テ オ ミ ク ス ・セ ン シ ン グ シ ス テ ム の 実 現 に 向 け て ，MEMS/NEMS 技 術 を
用 い た マ イ ク ロ 化 学 解 析 シ ス テ ム の 構 築 法 を 検 討 し て い る ．特 に ，MEMS マ イ ク ロ 流 体 チ ャ ネ ル の 中
に 生 体 機 能 分 子 を 付 加 す る こ と で ，溶 液 中 か ら 微 量 の 分 子 を 選 択 的 に 捕 獲 し ，か つ ，搬 送 す る「 分 子
ソ ー タ 」の 実 現 を 目 指 し た 研 究 を 行 っ て い る ．本 研 究 の 展 開 先 と し て ，微 量 の 物 質 を よ り 高 感 度 で 検
出可能な革新的マイクロナノ化学システムが期待される．
生 体 分 子 の 微 小 管 と キ ネ シ ン は ， ATP（ ア デ ノ シ ン 三 リ ン 酸 ） を エ ネ ル ギ ー 源 と し た 細 胞 内 物 質 輸
送 の 機 構 分 子 と し て 知 ら れ て い る ．本 グ ル ー プ の 以 前 の 研 究 に よ り ，ガ ラ ス 基 板 を マ イ ク ロ 加 工 し た
流 体 チ ャ ネ ル 中 に 微 小 管 を 固 定 し て ，キ ネ シ ン 分 子 を 修 飾 し た ポ リ マ ー 製 の 微 小 物 体（ マ イ ク ロ ビ ー
ズ な ど ） を 搬 送 す る 原 理 検 証 実 験 に 成 功 し た ． ま た ， 本 プ ロ ジ ェ ク ト 平 成 19 年 度 の 成 果 と し て ， 微
小 管 の 配 向 を 揃 え て 固 定 化 す る 手 法 を 実 現 し た ． こ れ ら の 成 果 に 基 づ き ， 平 成 20 年 度 に は マ イ ク ロ
ビ ー ズ の 代 わ り に 水 溶 液 中 の 微 小 な 油 滴 (oil droplet) 表 面 を キ ネ シ ン 修 飾 し ，配 向 微 小 管 上 で 輸 送 す
る 手 法 の 原 理 検 証 に 成 功 し た（ 図 90，図 91）．ま た ，2 本 の 流 体 チ ャ ネ ル 中 の 油 滴 を バ ッ フ ァ 液 体 の
流 速 で 搬 送 し ，一 本 の 流 路 に 合 流 し た 後 に ，パ ル ス 電 圧 を 印 加 し て 1 つ の 油 滴 に 融 合 で き る こ と を 実
験 的 に 示 し た ．こ の ほ か ，別 の 実 験 系 に よ り ，油 滴 の 中 に は 微 量 の 微 小 物 体 や ，ご く 少 数 ，あ る い は ，
単 一 の 分 子 を 封 止 で き る こ と が 知 ら れ て い る ．こ れ ら の 実 験 系 は ，油 滴 に よ る マ イ ク ロ ナ ノ 化 学 シ ス
テムを構築するための要素技術と位置づけられる．
図 90 水 中 に 撹 拌 し た 直 径 2 ミ ク ロ ン 程 度 の 油 滴 の 表 面 を キ ネ シ ン 分 子 で 修 飾 し ，マ イ ク ロ
流体チャネル中に固定した微小管上を一方向に移動する分子輸送ナノシステムの概念図
図 91 キ ネ シ ン 修 飾 し た 油 滴 の 移 動 の 様 子 （ 連 続 写 真 ， 20 秒 間 ） ． 濃 度 1 mM の ATP を 加 え る こ と に
よ り ， キ ネ シ ン - 微 小 管 モ ー タ ー が 活 動 を 開 始 し ， 油 的 が 移 動 す る ． 雰 囲 気 の 流 体 (Buffer) の 流 れ に 逆
ら っ て 移 動 し て い る こ と か ら ， キ ネ シ ン -微 小 管 モ ー タ ー に よ る 分 子 輸 送 で あ る こ と が 確 認 で き た ．
3. ナ ノ 電 子 デ バ イ ス ・ 回 路
半 導 体 ナ ノ デ バ イ ス を 用 い て 超 低 電 圧 ・ 超 低 消 費 電 力 集 積 回 路 を 構 成 す る た め に は ，デ バ イ ス 設 計
と 回 路 設 計 の 協 調 技 術 が 不 可 欠 で あ る ．本 サ ブ テ ー マ で は ，半 導 体 ナ ノ デ バ イ ス の 研 究 室 お よ び 回 路
設計の研究室の共同研究として研究を進めた．下記に成果の一例について報告する．
MOS ト ラ ン ジ ス タ の ば ら つ き に 起 因 す る ロ ジ ッ ク 回 路 の 電 源 電 圧 の 下 限 (V D D m i n )
LSI の 低 消 費 電 力 化 を 実 現 す る た め に は ， 電 源 電 圧 を 極 限 ま で 下 げ る 必 要 が あ る ． し か し ， 低 電 源
電 圧 領 域 で は ，MOS ト ラ ン ジ ス タ の 特 性 ば ら つ き が 回 路 動 作 に 及 ぼ す 影 響 が 顕 在 化 す る た め ，ば ら つ
きがロジック回路の電源電圧の下限を決める要因の 1 つになると考えられる．そこで，本研究では
CMOS ロ ジ ッ ク 回 路 の 電 源 電 圧 の 下 限 (V D D m i n )に 注 目 し た ． V D D m i n を 測 定 す る 方 法 と し て ， 図 92(a)に
〔別添１３－５１〕
様式２０－５１（第１２条第１項関係）
示 す リ ン グ オ シ レ ー タ が 発 振 停 止 す る 電 源 電 圧 に 着 目 し た ．段 数 や ゲ ー ト 種 が 異 な る リ ン グ オ シ レ ー
タ を 90nm CMOS プ ロ セ ス で 設 計 ・ 試 作 し た ． 図 92(b)に V D D m i n の リ ン グ オ シ レ ー タ 段 数 依 存 の 実 測
結 果 を 示 す ． リ ン グ オ シ レ ー タ 段 数 の 増 加 と 共 に ， VDDmin も 増 加 す る こ と が 判 明 し た ． こ れ は ， ロ ジ
ッ ク 回 路 の 規 模 が 大 き く な る と 電 源 電 圧 が 下 げ ら れ な い こ と を 意 味 し て お り ，電 源 電 圧 低 減 の 困 難 さ
を 示 唆 し て い る ． そ こ で ， V D D m i n と MOS ト ラ ン ジ ス タ の 特 性 ば ら つ き の 間 の 関 係 を 回 路 シ ミ ュ レ ー
シ ョ ン に よ っ て 解 明 し た ． ま た ， VDDmin を 低 減 さ せ る デ バ イ ス 設 計 と 回 路 設 計 の 協 調 技 術 と し て ，
VDDmin と 基 板 バ イ ア ス の 関 係 に つ い て も 実 測 を 行 っ た ．
400
Vout
平均VDDmin (mV)
Voltage (mV)
200
Vout
150
VDD
100
VDDmin
50
90nm CMOS
インバータリングオシレータ
複数チップ測定
350
300
250
200
2.2mm
150
1.3mm
Simulated
100
1M stage
inverter RO
50
0
0
20
40
60
80
0
100
10
100
1k
10k
100k
1M
リングオシレータ段数(=論理ゲート数)
Time (μs)
(b)
(a)
図 92 ロ ジ ッ ク 回 路 の 電 源 電 圧 の 下 限 (V D D m i n ) (a) リ ン グ オ シ レ ー タ を 用 い た V D D m i n の 測 定 方 法
(b ) V D D m i n の リ ン グ オ シ レ ー タ 段 数 依 存 の 実 測 結 果
デバイスと回路設計の協調による低電力技術（細粒度基板バイアス制御による低電力化）
設 計 段 階 だ け で な く ， LSI の 製 造 後 に も 低 電 力 化 を 可 能 に す る 技 術 と し て ， 細 粒 度 基 板 バ イ ア ス 制
御 に よ る 低 電 力 化 を 提 案 ・ 実 証 し た ． 図 93(a)に 細 粒 度 基 板 バ イ ア ス 技 術 を 適 用 し た 暗 号 の 符 号 化 ・
復 号 化 を 行 う DES CODEC 回 路 の レ イ ア ウ ト を 示 す ． DES CODEC 回 路 を 横 方 向 に 均 等 に 8 分 割 し ，
そ れ ぞ れ の 領 域 の nMOS と pMOS に そ れ ぞ れ 異 な る 基 板 バ イ ア ス を 印 加 す る こ と が で き る ． こ れ を
90nm CMOS プ ロ セ ス で 設 計 ・ 試 作 し た ． DES CODEC 回 路 の ク ロ ッ ク 周 波 数 一 定 条 件 で ， 消 費 電 力
が 最 小 と な る よ う に ，こ の 8 領 域 ・ 2 種 の 合 計 16 個 の 基 板 バ イ ア ス を 調 整 す る こ と に よ り ，LSI 製 造
後 の 低 電 力 化 を 実 現 す る こ と を 目 指 す ． 図 93(b)に 性 能 一 定 条 件 に お け る DES CODEC 回 路 の 電 力 削
減 率 の 基 板 バ イ ア ス 調 整 回 数 依 存 の 実 測 結 果 を 示 す ． 216 通 り の 組 み 合 わ せ が あ る 基 板 バ イ ア ス の 選
択 肢 に 対 し て ， わ ず か 20 回 目 の 基 板 バ イ ア ス 調 整 で 19%以 上 の 消 費 電 力 削 減 が 可 能 で あ る こ と を 初
め て 示 し た ． LSI 製 造 後 の 細 粒 度 基 板 バ イ ア ス 制 御 で 消 費 電 力 削 減 が 可 能 で あ る 理 由 は ， 設 計 時 の 見
積 も り 誤 差 や マ ー ジ ン を 実 測 に よ り 除 去 で き る か ら で あ る ．こ の よ う に ，細 粒 度 基 板 バ イ ア ス 制 御 と
い う デ バ イ ス と 回 路 設 計 の 協 調 技 術 に よ り ， LSI の 製 造 後 の 低 電 力 化 の 可 能 性 を 実 証 し た ．
As-fabricated
0%
N8P8
電力削減率
VN1 VP1
VN2 VP2
VN3 VP3
VN4 VP4
VN5 VP5
VN6 VP6
VN7 VP7
VN8 VP8
実測
-5%
Simulated
Annealing
-10%
>19% power reduction
at 20 iterations
-15%
-20%
-25%
機能
64bit DES CODEC
プロセス
1V, 90nm CMOS
(a)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
Iteration count [times]
(b)
図 93 細 粒 度 基 板 バ イ ア ス 技 術 を 適 用 し た 暗 号 の 符 号 化・復 号 化 を 行 う DES CODEC 回 路 (a)レ イ ア ウ
ト (b)性 能 一 定 条 件 に お け る 電 力 削 減 率 の 基 板 バ イ ア ス 調 整 回 数 依 存 の 実 測 結 果
〔別添１３－５２〕
様式２０－５２（第１２条第１項関係）
（６）テーマ研究
先端材料・デバイス物理融合による新概念コンピューティングの創生
テーマ代表者： 田畑 仁
研究参画者： 柴田，大津，中野，田中，高木，竹内，杉山，竹中，成瀬，加藤，田畑
セキュアライフエレクトロニクス実現のためにはイノベーションを可能にするための，先端材料
と，デバイス物理融合による新概念コンピューティングの創出が不可欠である．一つの方策として，
新 し い 先 端 材 料 と ，デ バ イ ス 物 理 の 融 合 に よ る 新 概 念 コ ン ピ ュ ー テ ィ ン グ の 創 出 を 目 指 し ，デ バ イ ス
コア，情報処理・ネットワークコア，センシングコアの 3 つのコアに跨る横断的な研究を実施した．
セ キ ュ ア ラ イ フ エ レ ク ト ロ ニ ク ス 実 現 の た め の 電 子 材 料 ・ デ バ イ ス の 電 気 特 性 評 価 を 行 う 装 置（ 下
記 ） を 導 入 し た ． 温 度 ・ 磁 場 可 変 条 件 下 （ 動 作 温 度 ： 4.2～ 400K， 最 大 引 加 磁 場 ： 2.5T） で 各 種 物 性
測 定 が 可 能 で あ り ，リ ー ク 電 流 ノ イ ズ が 30fA 以 下 ，電 流 ノ イ ズ が 10fA 以 下 で あ る の で ，ナ ノ 構 造 制
御 さ れ た Si， Ge， GaAs，機 能 性 酸 化 物 お よ び バ イ オ 系 デ バ イ ス に お け る 微 小 電 流 計 測 が 可 能 で あ り ，
こ れ ら の 材 料 の デ バ イ ス 化 に 必 須 と な る パ ラ メ ー タ（ キ ャ リ ア 数 ，キ ャ リ ア 移 動 度 ，キ ャ リ ア 活 性 化
エ ネ ル ギ ー ） の 取 得 お よ び キ ャ リ ア タ イ プ の 判 別 が 可 能 で あ る ． 電 気 系 グ ロ ー バ ル COE を 構 成 す る
コ ア グ ル ー プ の 中 で ，特 に 下 記 の 3 研 究 室 が 主 要 な ユ ー ザ ー で あ る と 共 に ，複 数 研 究 室 が 関 係 す る 横
断研究にも活用されている．
主 な 導 入 装 置 ： 極 低 温 プ ロ ー ブ ス テ ー シ ョ ン TTP4（ 米 国 レ イ ク シ ョ ア 社 製 ）
使用状況：
田 中 研 10 時 間 /週 ス ピ ン ト ロ ニ ク ス 材 料 特 性 評 価
高 木 ・ 竹 中 研 10 時 間 /週 MOSFET 特 性 評 価
田 畑 研 15 時 間 /週 誘 電 測 定 ， 磁 気 抵 抗 計 測
図 94
（７）テーマ研究
テーマ代表者：
研究協力者：
(a) 装 置 外 形
(b ) 温 度 お よ び 磁 場 制 御 部
先 端 知 ナ ノ も の づ く り II期 計 画
三田吉郎
久保田雅則，肥後昭男，杉山正和，中野義昭，柴田直，浅田邦博
研究内容の報告
本研究テーマでは，分野を横断する共同研究の呼び水となる狙いのもと，特に，「シリコン集積回
路 を 用 い た 曲 げ ら れ る 高 機 能 薄 膜 デ バ イ ス 」に 関 す る 研 究 を 行 っ た ．そ れ に と も な っ て ，本 学 が 誇 る
全 国 公 開 施 設 で あ る 武 田 先 端 知 ス ー パ ー ク リ ー ン ル ー ム の ，ナ ノ も の づ く り 機 能 を 強 化 す る 設 備 の 充
実を行った．
具 体 的 に は ，VDECや 武 田 先 端 知 ク リ ー ン ル ー ム で 作 製 し た シ リ コ ン LSIデ バ イ ス な ら び に MEMSデ
バ イ ス を 精 密 研 磨 装 置 に よ っ て 薄 膜 化 し ，パ リ レ ン や シ リ コ ー ン ゴ ム の 有 機 膜 に 埋 め 込 ん で 配 線 を 施
す こ と で ， LSIの 高 機 能 ・ 高 信 頼 性 と ， 大 面 積 を カ バ ー し 且 つ 柔 軟 で あ る と い う 有 機 膜 の 特 性 を 併 せ
も っ た ，大 面 積 高 機 能 膜 を 作 製 す る 技 術 を 開 発 し ，バ イ オ テ ク ノ ロ ジ ー や ヒ ュ ー マ ン イ ン タ ー フ ェ ー
スデバイスへ応用しようと試みるものである．
様式２０－５３（第１２条第１項関係）
〔別添１３－５３〕
①研究目的と背景
有機材料によるトランジスタや発光デバイスは，物理的に柔らかく，かつ大面積化が容易であると
い う 特 長 の た め ， 近 年 注 目 を 集 め て い る ． し か し な が ら 単 位 面 積 あ た り の 集 積 度 は ， 例 え ば VDECで
2008年 に 試 作 可 能 に な っ た VLSIデ バ イ ス の テ ク ノ ロ ジ ー ノ ー ド (配 線 の 最 小 ピ ッ チ の 半 分 )は 65nmで
あ る こ と に 対 し て ， 印 刷 に よ る 配 線 幅 や ト ラ ン ジ ス タ ゲ ー ト 長 は せ い ぜ い 1μm止 ま り で あ り ， 将 来 に
わ た っ て 圧 倒 的 に シ リ コ ン VLSIが 有 利 で あ る と い え る ．
シ リ コ ン は 硬 く か つ 脆 い 材 料 で あ る が ，こ れ を 薄 膜 に し て ゆ く と ，端 的 に は 厚 み が 10μm以 下 を 切 っ
た あ た り か ら ，曲 げ て も 割 れ な い シ リ コ ン デ バ イ ス を 作 る こ と が で き る ．こ の よ う な 薄 層 化 VLSIを 有
機 膜 中 に 配 置 し ，配 線 を 施 す こ と が で き れ ば ，大 面 積 や 分 布 し た 処 理 が 必 要 な 部 分 は 有 機 膜 に ，高 度
な 集 中 処 理 が 必 要 な 部 分 は VLSIに そ れ ぞ れ 分 担 さ せ る こ と が で き ，双 方 の メ リ ッ ト を 最 大 限 に 引 き だ
すことができると考える．本研究は，「柔軟である
こ と が 質 的 に 重 要 で あ る ， や わ ら か い VLSIな ら で は
のアプリケーション」を探索するものである．
アプリケーションとして生物科学分野をとりあげ
，特に神経細胞の活動電位取得を目的とするデバイ
ス作製法の研究を行った．生物の中で神経信号が伝
播 さ れ る 様 子 を MEMS技 術 を 用 い て 解 析 し よ う と す
る研究には様々なアプローチが存在する．それらの
研究では一般に，ニューロンを１次元の線として近
似 し ，神 経 網（ 1次 元 ネ ッ ト ワ ー ク ）の 中 で 信 号 が ど
のように広がるのかを調べることに注目している．
しかしニューロンの中を信号が伝わる機構は本来複
雑である．
こ こ で 本 研 究 で は ニ ュ ー ロ ン 1本 を 3次 元 的 に 捕 ら
え ，複 数 の 神 経 束 で は な く ，1本 の 軸 索 の 中 で 信 号 が
ど の よ う に 伝 播 し て 行 く の か を 3次 元 的 に 解 析 し よ
う と 試 み て い る ． そ の た め に 極 細 （ 数 十 μm～ ） の 軸
図 95 Flexib le silico n device with pyra midal
索の周りを巻いて，軸索表面の電位分布を調べるデ
shap ed electrod e
バ イ ス を 考 案 ， 作 製 し た （ 図 95） ．
②実験の内容と結果
基 本 的 な 発 想 は シ リ コ ン を 基 板 と し て ， 複 数 の ト レ ン チ を 作 り ， そ れ を 有 機 薄 膜 (パ リ レ ン )で 繋 ぐ
こ と で あ る ．シ リ コ ン が 残 っ て い る 部 分 は 硬 い が ，ト レ ン チ の と こ ろ は 柔 ら か い の で ，巨 視 的 に 見 れ
ば 柔 ら か い 曲 が る デ バ イ ス を 作 る こ と が で き た ．そ し て 軸 索 の イ オ ン 交 換 を 妨 げ な い よ う に ，電 極 を
ピ ラ ミ ッ ド 状 に し て デ バ イ ス と 軸 索 の 間 の 間 隔 を 空 け る よ う に し た ．電 極 の 表 面 に は 熱 酸 化 膜 が 残 っ
て い る が ，こ れ は あ え て 残 し た ま ま に し て い る ．さ も な く ば 神 経 測 定 を 行 う 際 ，食 塩 水 に よ っ て す べ
て の 電 極 が 導 通 し て し ま う と 考 え る か ら で あ る ．神 経 電 位 の 測 定 は ，キ ャ パ シ タ ン ス に よ る カ ッ プ リ
ン グ に よ っ て ，電 位 が 変 化 す る 際 の 変 位 電 流（ 交 流 成 分 ）を 測 定 す る こ と が 可 能 で あ る と 考 え る ．LCR
メ ー タ (HP 4284)に よ っ て ，電 極 部 の キ ャ パ シ タ ン ス は 1pF，電 極 同 士 は 少 な く と も メ ガ オ ー ム 以 上 の
絶縁性があることを確認した．
③コラボレーションプラットホームとしての意義
本研究のために導入した装置は当然，武田先端知の開かれた共同利用環境に提供し，広く学内利用
可 能 な 形 で 整 備 し た ． 既 に ， VDECに よ り VLSI不 良 解 析 研 究 の た め の 配 線 層 ご と の 精 密 研 磨 に 用 い ら
れているほか，光グループによるサファイヤ基板の研磨など広く使われるようになっている．
（ ８ ）テ ー マ 研 究
ナ ノ 加 工 ・物 理 融 合 に よ る 新 機 能 ナ ノ 光 ス ピ ン エ レ ク ト ロ ニ ク ス デ バ イ ス の 創 生
テーマ代表者：八井
参画研究者： 八井，杉山，加藤，嶋田，成瀬，種村，大矢，松井，久保田
セキュアライフ実現のためには，セキュリティ性の高い情報システムが必要である．近年，この高
セ キ ュ リ テ ィ 性 を 有 す る 情 報 シ ス テ ム の 一 つ と し て ，人 工 物 メ ト リ ク ス の 研 究 が 盛 ん で あ る ．こ れ は
，情 報 の 元 と な る マ ス タ が ，製 造 者 も 複 製 が 困 難 な ラ ン ダ ム 性 を 有 す る こ と に 特 長 が あ る ．本 年 度 は
， こ の ラ ン ダ ム な 情 報 源 と し て ZnOナ ノ ロ ッ ド に 注 目 し ， 近 接 場 光 相 互 作 用 に よ っ て 形 状 お よ び 位 置
情報を複製するナノフォトニックレプリカ技術の開発を行った．
〔別添１３－５４〕
様式２０－５４（第１２条第１項関係）
ナノロッドが押しつけられた跡
10
(b)
r1
8
金微粒子
Ndata/Nrand
(a)
(c)
r2
6
4
2
0
500nm
-2
0
2
4
6
8
10
12
r2/r1
図 96 (a)サ フ ァ イ ヤ 基 板 上 に 堆 積 さ れ た Zn O ナ ノ ロ ッ ド の SEM 像
金 析 出 結 果 (c)ナ ノ ロ ッ ド 半 径 に 対 す る 析 出 位 置 の 分 布
(b )ナ ノ ロ ッ ド を 用 い た
ナ ノ フ ォ ト ニ ッ ク レ プ リ カ の 原 理 確 認 実 験 は ，八 井 研 究 室 で 開 発 し た 2段 階 温 度 成 長 法 に よ る ZnOナ
ノ ロ ッ ド （ 図 96(a)） を 杉 山 研 究 室 で 調 合 し た 塩 化 金 酸 含 有 の SOG膜 に 押 し 付 け ， そ の 状 態 で HeCdレ
ー ザ （ 1分 ， 15mW/cm 2 ） を 照 射 す る こ と で 行 っ た ． そ の 結 果 ， ナ ノ ロ ッ ド 近 傍 に 金 が 析 出 さ れ る 結 果
を 得 た（ 図 96(b)）．金 の 析 出 位 置 の 分 布 を 測 定 し た と こ ろ ，ナ ノ ロ ッ ド の 半 径 程 度 の 位 置 に 金 の 析 出
確 率 が 極 大 と な る と 結 果 が 得 ら れ た （ 図 96(c)） ．
（９）テーマ研究
近接場リソグラフィを利用した光電子融合ナノ半導体デバイスの創生
テーマ代表者：八井
参画研究者：八井，竹中
近 接 場 リ ソ グ ラ フ ィ を 利 用 し た デ バ イ ス の 設 計 ・ 作 製 に お い て は ，竹 中 研 究 室 で 設 計 し た デ バ イ ス
の マ ス ク デ ー タ を 八 井 研 究 室 で 処 理 し て 近 接 場 リ ソ グ ラ フ ィ 用 マ ス ク を 作 製 す る ．こ の た め 相 互 間 で
の マ ス ク デ ー タ イ ン タ フ ェ ー ス を 整 備 す る 必 要 が あ る ．近 接 場 リ ソ 用 マ ス ク 作 製 に お い て は 特 殊 な デ
ー タ 形 式 を 利 用 し て お り ，通 常 の GDS-IIや DXF形 式 の マ ス ク デ ー タ を そ の ま ま 用 い る こ と が で き な い
． そ こ で 竹 中 研 究 室 で 作 製 し た DXF形 式 デ ー タ を 本 テ ー マ 研 究 費 で 整 備 し た VectorWorksに よ り デ ー
タ 処 理 し ，近 接 場 リ ソ 用 マ ス ク 作 製 用 の マ ス ク デ ー タ に 変 換 す る 体 制 を 整 備 し た ．こ れ に よ り ベ ン ド
導 波 路 な ど の 複 雑 な デ バ イ ス マ ス ク デ ー タ （ 図 97(a)） か ら 近 接 場 リ ソ 用 の マ ス ク （ 図 97(b)） を 作 製
することが可能となった．
図 97
(a) U-b end 光 導 波 路 マ ス ク デ ー タ
(b ) 近 接 場 リ ソ グ ラ フ ィ 用 マ ス ク
さらに非断熱近接場光リソグラフィ法によって半導体ナノ構造デバイスに利用可能なナノアルミ配
線 作 製 技 術 を 開 発 に 成 功 し た ．初 め に 電 子 線 描 画 装 置 に て Si基 板 上 の 500nmの SiN薄 膜 上 に Crマ ス ク パ
タ ー ン を 作 製 し ，メ ン ブ レ ン 化 し た（ 図 98(a)，(b)）．マ ス ク パ タ ー ン は 200μm離 れ た ２ つ の パ ッ ト を
幅 150nmの 細 線 で 繋 い だ 形 状 と し た ． 作 製 し た フ ォ ト マ ス ク を 用 い て 非 断 熱 近 接 場 リ ソ グ ラ フ ィ 法 に
よ っ て ， Al配 線 パ タ ー ン を 作 製 し た ． 図 98(c)に 作 製 さ れ た Al配 線 を 示 す ． 長 さ 200μm， 幅 150nmの 細
線作製に成功した．
〔別添１３－５５〕
様式２０－５５（第１２条第１項関係）
図 98
(a)作 製 した メンブレ ンフォ トマ スクの SEM 像
(b )メンブレンフォ トマスクの全 景
(c)非 断 熱 近 接 場 リソグラ
フィ法 によって作 製 されたパッ ト間 長 さ 200 μm のアルミナノ 配 線
（１０）テーマ研究 帯電分布測定用マイクロセンサ製作に向けての研究コラボレーション
帯電およびそれに伴う放電現象の解明は，電力，電子機器の絶縁設計の合理化をする上で強く求め
ら れ て い る ．ナ ノ・マ イ ク ロ 技 術 を 駆 使 す る こ と に よ り ，空 間 分 解 能 が 10 μ mに 達 す る 高 分 解 電 荷 密 度
分 布 測 定 シ ス テ ム を 構 築 し ，従 来 の 手 法 で は 測 定 不 可 能 で あ っ た 帯 電 ・ 放 電 現 象 の 高 分 解 計 測 を 行 い
，絶 縁 物 の 帯 電 機 構 お よ び 沿 面 放 電 進 展 機 構 を 解 明 す る こ と を 目 指 し て い る ．測 定 対 象 の 形 状 や ，必
要 な 空 間 ，時 間 分 解 能 は ケ ー ス 事 に 大 き く 変 わ る が ，こ れ ら を す べ て 満 足 さ せ る 測 定 シ ス テ ム の 構 築
は 難 し い ．そ こ で ，具 体 的 な 測 定 タ ー ゲ ッ ト と し て 厚 さ 数 μ mの 誘 電 体 上 を 進 展 す る 沿 面 放 電 現 象 と し
た帯電分布測定センサの開発を行っている．
ま ず セ ン サ の 基 本 設 計 を 行 い ，厚 さ 5 μ m以 下 の 薄 膜 上 の 沿 面 放 電 現 象 な ら ば ，表 面 電 位 計 の 直 径 を 4 μ m
以 下 と す る こ と で ，10 μ mに 達 す る 分 解 能 を 得 る 見 込 み を 得 た ．次 に SOIウ ェ ハ 上 に 200 m~100nmの 沿
面 ギ ャ ッ プ を 半 導 体 プ ロ セ ス よ り 作 成 し ，こ れ ら の イ ン パ ル ス 放 電 電 圧 ，交 流 放 電 電 圧 特 性 を 把 握 し
た．
高 空 間 分 解 セ ン サ と し て ， ま ず 1 μ m幅 の 3つ の 検 出 電 極 構 造 お よ び 1対 の 沿 面 放 電 電 極 構 造 を SOIウ
ェハ上に構成したプロトタイプセンサを本専攻三田吉郎准教授協力のもと武田先端知クリーンルー
ム に て 昨 年 度 に 自 作 し ，そ の 出 力 特 性 を 測 定 し た ．固 有 静 電 容 量 が 大 き い た め 出 力 が 小 さ く ，配 線 の
引き回しにより放電印加時のノイズが重畳する欠点があった．つぎにこれらの欠点に対処すべく，
5×30 μ mの 5つ の 検 出 電 極 ， お よ び 1対 の 沿 面 放 電 電 極 を ガ ラ ス 基 板 上 に 配 し た セ ン サ を 三 田 准 教 授 ，
本 学 総 合 研 究 機 構 大 場 教 授 と 共 同 で 開 発 し た ．測 定 系 の 応 答 特 性 を 測 定 し た と こ ろ ，上 記 の 欠 点 は 解
消 さ れ た が ， 読 み 出 し 機 器 の 入 力 抵 抗 に よ り 放 電 電 荷 (電 圧 )セ ン サ で は な く 放 電 電 流 セ ン サ と し て ふ
る ま う こ と が 判 明 し た ．ま た ，こ の よ う な 読 み 出 し 形 式 に お い て は ，セ ン サ 数 が 数 個 に 限 ら れ る 欠 点
ももつ．
これら読み出し形式の欠点を改良したセンサとして，本専攻藤田博之教授およびフランスモンペリ
エ 第 二 大 学 Benoit Charlot 博 士 と の 研 究 コ ラ ボ レ ー シ ョ ン の も と ，CMOS読 み 出 し 回 路 集 積 型 セ ン サ を
開 発 し て い る ． こ れ は ， CMOSチ ッ プ 内 の 金 属 層 構 造 を 利 用 し て ， チ ッ プ 内 部 及 び 表 面 に セ ン サ 構 造
，放 電 電 極 構 造 を 作 り こ ん だ 構 造 を と る ．フ ラ ン ス の CNRS(Centre national de la recherche scientifique)
－ CMP (Circuits Multi-Projects)に て 具 体 的 に は 作 成 し ，2009年 2月 下 旬 に 納 品 さ れ た ．現 在 そ の 応 答 特
性の測定の準備を進めているところである．
(a)
図 99
(b)
沿 面 放 電 測 定 用 CMOS読 み 出 し 回 路 集 積 型 セ ン サ
(c)
(a) 概 念 図 (b) 断 面 図 (c) 写 真
様式２０－５６ （第 12 条第 1 項関係）
〔別添１３－５６〕
3．本事業によって得られた研究成果を発表した学会誌論文
本年度に，本拠点メンバー63 名が発表した学会誌論文は 322 件（事業推進担当者 21 名では 206 件）であり，この他，国際会
議発表は 836 件（445 件）（内招待講演 140 件（98 件）），著書 27 編（13 編）である．以下に本年度発表した学会誌論文のみを
示す．
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櫻庭京子，今泉敏，峯松信明，田山二朗，堀川直史, “女性と判定される声の特徴 ～性同一性障害者の話声位～,” 音声言語医学，vol. 50, no. 1, pp.
14-20, 2009.
大橋正良，徳田英幸，尾家祐二，森川博之，桐葉佳明，加藤正文，長谷川亨, “ユビキタスネットワーク制御・管理技術(Ubila),” 電子情報通信学会誌，vol.
91, no. 7, pp. 569-582, 2008.
森川博之, “ Web 2.0 からみたユビキタスセンサネットワーク,” 人工知能学会誌，vol. 23, no. 5, pp. 617-622, 2008.
松本 延孝, 金子 晋丈, 今泉 英明, 森川 博之, 青山 友紀, “プリアンブル遅延によるラベル更新処理を用いた自己ルーチング型光パケット転送機構,” 電
子情報通信学会論文誌 B, vol. J91-B, no.10, pp. 1244-1253, 2008.
P. Poupyrev, P. Davis, and H. Morikawa, “A Media Access Protocol for Proactive Presence Discovery in Ubiquitous Wireless Networks,” IEICE Transactions on
Communications, vol. E91-B, no.11, pp. 3639-3647, 2008.
南 正輝, 森川 博之, “位置・方向検出機能統合型面状通信システム パーソナルネットワークの技術特集,” ヒューマンインタフェース学会誌, vol. 10, no. 4,
pp. 11-16, 2008.
鈴木 誠, 猿渡 俊介, 南 正輝, 森川 博之, “無線センサノードのためのハードリアルタイム保証が可能な仮想マシン,” 電子情報通信学会論文誌, vol.
J92-B, no. 1, pp. 130-139, 2009.
D. Lee and H. Morikawa, “A Ranging Process in IEEE 802.16 Relay System,” International Journal of Interdisciplinary Telecommunication and Network, vol. 1,
no. 1, pp. 64-79, 2009.
福田桂, 井上貴至, 山本博巳, 藤井康正, 山地憲治, “エクセルギーに基づくコージェネレーションシステムの総合効率評価,” 日本エネルギー学会誌, vol.
87, no. 4, pp. 285-290, 2008.
高木雅昭, 山本博巳, 山地憲治, “柱上変圧器負荷パターン作成モデルを用いたアモルファス変圧器の評価,” 電気学会論文誌Ｂ電力・エネルギー部門,
vol. 128, no. 6, pp. 885-892, 2008.
Takayuki Takeshita, Kenji Yamaji, “Important roles of Fischer －Tropsch synfuels in the global energy future,” Energy Policy, vol. 36, no. 8, pp. 2773-2784,
2008.
井上陽仁, 縄田大輔, 山地憲治, 山本博巳, 内山洋司, 松村幸彦, “バイオマス利活用支援システムの構築,” エネルギー・資源, vol. 29, no. 5, pp. 37-41,
2008.
永富悠, 山本博巳, 山地憲治, 岩崎博, 山田興一, “マレーシアにおけるパーム残渣のエネルギー利用と技術競合に関するシステム分析,” 電子ジャーナル
エネルギー・資源学会論文誌, vol. 29, no. 5, 2008.
高木雅昭，山本博巳，山地憲治, “系統連系されたプラグハイブリット車の充電制御による風力発電連系可能量の評価,” 電気学会論文誌Ｂ電力・エネルギ
ー部門誌, vol. 128, no. 12, pp. 1513-1521, 2008.
様式２０－６３ （第 12 条第 1 項関係）
[306]
[307]
[308]
[309]
[310]
[311]
[312]
[313]
[314]
[315]
[316]
[317]
[318]
[319]
[320]
[321]
[322]
〔別添１３－６３〕
高木雅昭，山本博巳，山地憲治, “需要家の負荷パターンに基づいた最適容量選定手法によるアモルファス変圧器の評価，” 電気学会論文誌Ｂ電力・エネ
ルギー部門誌, vol. 129, no. 1, pp. 205-214, 2009.
山地憲治, “基調講演 地球温暖化への長期的対応－ポスト京都の国際枠組み－Long-Term Response Strategy for Global Warming -International
Framework for Post-Kyoto Regime－,” EICA, 第 13 巻, 第 2・3 合併号, pp. 1-3, 2008.
山地憲治, “特集：地球温暖化対策の長期目標，” 海外情報 10 月号, 拓殖大学海外事情研究所発行, pp. 2-14, 2008.
A. Martinez, S. Uchida, Y.-W. Song, T. Ishigure, and S. Yamashita, “Fabrication of Carbon nanotube poly-methyl-methacrylate composites for nonlinear
photonic devices,” Optics Express, vol. 16, no. 15, pp. 11337-11343, 2008.
S. Y. Set, H. Yaguchi, C. S. Goh, D. X. Wang, and S. Yamashita “Non-synchronous optical sampling and data pattern recovery using a repetition-rate-tunable
CNT pulsed laser,” Japanese Journal of Applied Physics, vol. 47, no. 8, pp. 6809-6811, 2008.
K. Seki and S. Yamashita, “Narrowband and tunable optical parametric amplification in Bismuth-Oxide-based highly nonlinear fiber,” Optics Express, vol. 16,
no. 18, pp. 13871-13877, 2008.
A. Martinez, K. Zhou, I. Bennion, and S. Yamashita, “In-fiber microchannel device filled with a carbon nanotube dispersion for passive mode-lock lasing,”
Optics Express, vol. 16, no. 20, pp. 15425-15430, 2008.
K. Kashiwagi, S. Yamashita, and S. Y. Set, “In-situ monitoring of optical deposition of carbon nanotubes onto fiber end,” Optics Express, vol. 17, no. 7, pp.
5711-5715, 2009.
有田, 横山, 多田, “FFC-TBC 系統連系での蓄電池による連系線潮流変動抑制に関する基礎検討,” 電気学会論文誌 B, vol. 128, no. 7, pp. 953-960, 2008.
J. Zhang, A. Yokoyama, T. Ide, “Application of Interline Power Flow Controller (IPFC) to Power Oscillation Damping,” IEEJ Trans. PE, vol. 128, no. 10, pp.
1252-1258, 2008.
K. Tangpatiphan, A. Yokoyama, “Improved Evolutionary Programming with Various Crossover Techniques for Optimal Power Flow Problem,” IEEJ Trans. PE,
vol. 129, no. 1, pp. 67-74, 2009.
関田, 横山, “系統信頼度マージンを考慮した地域間連系線ＡＴＣ評価手法,” 電気学会論文誌 B, vol. 129, no. 1, pp. 41-48, 2009.
西崎, 入江, 横山, 多田, “風力発電連系系統の周波数制御のための風車ピッチ角制御とその蓄電池容量削減効果,” 電気学会論文誌 B, vol. 129, no. 1,
pp. 51-56, 2009.
横山, “電力系統における新エネルギー拡大のための課題と展望「2-3-2 系統側での新技術と将来展望」,” 電気協同研究, vol. 64, no. 3, 2009.
T. Kondo, J. Baba, A. Yokoyama, “Voltage Contorol of Distribution Network with Large Penetration of Photovoltage, Generation Using FACTS Devices,”
Electrical Engineering in JAPAN, vol. 165, no. 3, 2008.
下田英介, 沼田茂生, 馬場旬平, “フィールドレポート-分散型エネルギーシステムによる自立電力供給 清水建設技術研究所マイクログリッド-,” クリーンエネ
ルギー, vol. 17, no. 12, pp. 47-52, 2008.
Jianping Li and Yasushi Wakahara, “Direction-Aware Time Slot Assignment for Largest Bandwidth in Slotted Wireless Ad Hoc Networks,” IEICE Trans. on
Communications, vol. 92, no. 3, pp. 857-886, 2008.
4. 本 事 業 で 得 ら れ た 成 果 に 係 る 特 許 権 等 の 知 的 財 産
特 許 権 等 の 知 的 財 産 の 状 況 を ， 表３（ページ 64-65）に 示 す ．
5. 本事業に係る受賞
本事業に係る成果によって授与された賞ならびに称号について，表４（ページ 66）にまとめる．
6．本年度の刊行物
本年度に，本グローバル COE の事業推進にあたり作成した刊行物は以下の通りである．
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
8th Internanitonal Conference on Physics of Light-Matter Coupling in Nanostructures PLMCGN8 Final Program and Abstracts
(本GCOE共催)
全103ページ，2008年4月7-11日
東京大学グローバルCOE「セキュアライフ・エレクトロニクス」
第3回ワークショップ － Todai Week at Tsinghua University Joint Workshop on Secure-Life Photonics － 予稿集
全125ページ，2008年5月20日
東京大学グローバルCOE「セキュアライフ・エレクトロニクス」
第4回ワークショップ － Shanghai Jiao Tong University – University of Tokyo
Joint Symposium on Electronics, Information Technology, and Electrical Engineering － 予稿集
全130ページ，2008年10月30-31日
東京大学グローバルCOE「セキュアライフ・エレクトロニクス」
第5回ワークショップ － The 9th National Seoul University –University of Tokyo Joint Seminar on Electrical Engineering －
予稿集
全167ページ，2009年1月6日
Proceedings of Global COE Symposium on Secure-Life Electronics
－ How Can We Change the Society in the 21st Century with Advanced Electronics －
東京大学グローバルCOE「セキュアライフ・エレクトロニクス」シンポジウム予稿集
全442ページ，2009年1月20-21日
東京大学グローバルCOE「セキュアライフ・エレクトロニクス」
第6回ワークショップ － 情報処理・ネットワークコアが拓くセキュアライフ － 予稿集
全98ページ，2009年2月22-23日
固体エレクトロニクス・オプトエレクトロニクス研究会 予稿集
全83ページ，2009年3月9日
平成20年度 大学院博士課程学生報告書
全253ページ，2009年3月2日
平成19年度 大学院博士課程学生報告書
全259ページ，2008年4月18日
〔別添１３－６４〕
様式２０－６４ （第 12 条第 1 項関係）
表３ 本事業で得られた成果に係る特許権等の知的財産（平成 20 年度）
タイトル（内容）
発明者
権利者
種類
番号，出願・取得年月日
特願 2008-319877
出願日2008年12月16日
特許第4133984号
出願平成16年9月13日
特願2004-265880
特開2006-80459
登録日 平成20年6月6日
特許第4137258号
出願平成10年12月4日
特願平10-345976
特開2000-171380
登録日 平成20年6月13日
特許第4153089号
出願平成10年7月3日
特願平10-189287
特開2000-19091
登録日 平成20年7月11日
特許第4155668号
出願平成11年6月1日
特願平11-154030
特開2001-33209
登録日 平成20年7月18日
特許第4190448号
出願平成16年3月26日
特願2004-92567
特開2005-271185
登録日 平成20年9月26日
特許第4240405号
出願日2006/07/18
特願2006-195687
特開2006-303535
登録日 平成21年1月9日
特許第4240406号
出願日2006/07/18
特願2006-195688
特開2006-295220
登録日 平成21年1月9日
特許第4240407号
出願日2006/07/18
特願2006-195689
特開2006-295221
登録日 平成21年1月9日
特許第4246174号
出願日2005/04/01
特願2005-105806
特開2006-287012
登録日 平成21年1月16日
特許第4189604号
成18年5月12日出願
平成20年9月26日取得
半導体集積回路
池田, 浅田, 鄭
東京大学
特許出願
ナノフォトニックデバイス
大津元一, 川添忠
独立行政法人科学技
術振興機構
特許登録
光プローブ
八井崇, 大津元一
財団法人神奈川科学
技術アカデミー
特許登録
光ファイバプローブ及びその製造
方法
物部秀二, 大津元一
財団法人神奈川科学
技術アカデミー
特許登録
距離計
成田貴人, 久田秀穂, 大津元一
特許登録
ナノデバイスの作製方法
八井崇, 大津元一
日本分光株式会社
独立行政法人科学技
術振興機構
財団法人神奈川科学
技術アカデミー
独立行政法人科学技
術振興機構
量子ドットによる波長多重装置及び
波長分離装置
大津元一, 川添忠
独立行政法人科学技
術振興機構
特許登録
量子ドットによる光増幅器
大津元一, 川添忠
独立行政法人科学技
術振興機構
特許登録
量子ドットによる光発振器
大津元一, 川添忠
独立行政法人科学技
術振興機構
特許登録
ナノインプリント方法及び装置
大津元一, 八井崇
独立行政法人科学技
術振興機構
特許登録
柔軟構造物用姿勢マヌーバ時に
おける姿勢制御データ生成方式,
およびそれを適用した姿勢制御装
置
複数アンテナ測位装置
神谷俊夫，前田健，橋本樹明，坂井
真一郎
特許登録
信号伝送装置
高宮 真, 池内 克之, 桜井 貴康
集積回路装置
高宮 真, 安福 正, 石田 光一, 竹
内 健, 桜井 貴康
Ken Takeuchi and Tomoharu Tanaka
ＮＥＣ東芝スペースシス
テム株式会社
独立行政法人宇宙航
空研究開発機構
宇宙航空研究開発機
構
国立大学法人東京大
学
国立大学法人東京大
学
Toshiba
米国登録特許
Toshiba
米国登録特許
Toshiba
米国登録特許
U.S.P. 7,379,340
May 27, 2008
Toshiba
米国登録特許
U.S.P. 7,394,695
July 1, 2008
Multilevel semiconductor memory
device
Semiconductor memory device
capable of realizing a chip with high
operation reliability and high yield
Sense amplifier circuit in
non-volatile semiconductor memory
comprising a boosting capacitor for
boosting the potential at sense node
Nonvolatile semiconductor memory
having plural data storage portions
for a bit line connected to memory
cells
齋藤宏文, 阿部俊雄, 海老沼拓史
Hiroshi Nakamura, Ken Takeuchi,
Hideko Oodaira, Kenichi Imamiya,
Kazuhiro Narita, Kazuhiro Shimizu
and Seiichi Aritome
Koji Hosono, Hiroshi Nakamura, Ken
Takeuchi and Kenichi Imamiya
Ken Takeuchi, Tomoharu Tanaka and
Noboru Shibata
特許登録
特許出願
特許出願
特許出願
特願2008-317424
出願日：2008年12月12日
特願2008-274656
平成20年10月24日
特願2008-270062
出願日： 2008年10月20日
E.P. 01,615,227
September 10, 2008
U.S.P. 7,359,228
April 15, 2008
〔別添１３－６５〕
様式２０－６５ （第 12 条第 1 項関係）
Semiconductor integrated circuit
device
Nonvolatile memory cell having
current compensated for
temperature dependency and data
read method thereof
Nonvolatile semiconductor memory
Ken Takeuchi
Toshiba
米国登録特許
Ken Takeuchi, Takuya Futatsuyama
and Koichi Kawai
Toshiba
米国登録特許
Toshiba
米国登録特許
U.S.P. 7,425,739
September 16, 2008
Semiconductor memory device
Hiroshi Watanabe, Hiroshi
Nakamura, Kazuhiro Shimizu, Seiichi
Aritome, Toshitake Yaegashi, Yuji
Takeuchi, Kenichi Imamiya, Ken
Takeuchi and Hideko Oodaira
Ken Takeuchi
Toshiba
米国登録特許
Semiconductor memory device
Ken Takeuchi
Toshiba
米国登録特許
Nonvolatile semiconductor memory
Ken Takeuchi
Toshiba
米国登録特許
Non-volatile semiconductor
memory device
Tomoharu Tanaka, Hiroshi Nakamura
and Ken Takeuchi
株式会社東芝
特許登録
Semiconductor memory device
Hiroshi Nakamura, Kenichi Imamiya
and Ken Takeuchi
株式会社東芝
特許登録
Non-volatile semiconductor
memory
Ken Takeuchi
株式会社東芝
特許登録
Multilevel semiconductor memory
device
磁気-電気のエネルギー変換装置,
起電力発生装置, および磁気セン
サー装置
光誘起磁化制御方法
Ken Takeuchi and Tomoharu Tanaka
Toshiba
ＥＵ登録特許
ファムナムハイ, 大矢忍, 田中雅明,
Stewart E. Barnes, 前川禎通
東京大学
PCT国際出願
U.S.P. 7,426,141
September 16, 2008
U.S.P. 7,489,010
February 10, 2009
U.S.P. 7,492,643
February 17, 2009
特許第4157189号
特願平10－104652
出願日1998年4月15日
特開平11-31392
登録日2008年7月18日
特許第4157559号
特願2006-7526
出願日平成18年1月16日
特開2006-139916
登録日2008年7月18日
特許第4170604号
特願2001-119659
出願日平成13年4月18日
特開2002-313089
登録日2008年8月15日
E.P. 01,615,227
September 10, 2008.
PCT特許出願
2009年3月7日
川合 知二, 田畑 仁, 村岡 祐治
大阪大学
特許登録
酸化物人工超格子薄膜とその製造
方法
田畑 仁, 川合 知二
科学技術振興事業団
特許登録
信号伝送装置及びその製造方法
中野義昭，宋学良，イットフーチョン，
王書栄，堀口勝正
特許出願
信号伝送装置及びその製造方法
中野義昭，宋学良，イットフーチョン，
王書栄，堀口勝正
金属配線評価用パターン及び評価
方法
円筒状コイル及び円筒型マイクロ
モータ
回路検証装置, 回路検証システム
及び回路検証機能付LSI
梅野顕憲, 平川一彦
東京大学
先端フォトニクス株式会
社
東京大学
先端フォトニクス株式会
社
独立行政法人科学技
術振興機構
東京大学
光ファイバ特性測定装置及び光フ
ァイバ特性測定方法
電力系統の周波数安定化システム
藤田博之, 中村一也, 薗部忠, 金
範埈, ジャック・ファタチオーリ
吉田浩章, 森下賢志, 藤田昌宏
U.S.P. 7,411,819
August 12, 2008
U.S.P. 7,411,830, August 12,
2008.
特許第4139882号
2008.6.20取得
特願2000-35119
出願日： 2000.2.14
特開2001-230117
特許第4219021号
登録年月日 2008.11.21
出願日：1998.11.16
特願平10-325309
特開2000-154100
特願2009-065271
出願日：2009年3月17日
特許出願
特願2009-065272
出願年月日：2009年3月17日
特許出願
特願2009-77629
出願日:2009年3月26日
特願2008-94463
出願日2008年4月1日
特願：2008-145413
出願日：2008年6月3日
米国特許 61/152349
出願日:2009年2月13日
特許第4100574号
特願 2005-348482
出願日：2005年12月1日
登録日： 2008年3月28日
特願:2008-300207号
出願日:2008年11月25日
特許出願
東京大学
国内特許出願
米国特許出願
保立和夫, 宋 光容
東京大学
特許登録
岡野邦彦, 山本博巳, 池谷知彦, 日
渡良爾, 山地憲治, 高木雅昭
財団法人電力中央研
究所
特許出願
〔別添１３－６６〕
様式２０－６６ （第 12 条第 1 項関係）
表４ 本事業に係る成果によって授与された賞ならびに称号（平成 20 年度）
区
分
国際的学術賞
受賞数
2件
国内学術賞
10 件
論文賞
6件
学生受賞
38 件
その他
5件
合計
61 件
代表的な受賞名
IEEE David Sarnoff Award (荒川泰彦)
ミュンヘン工科大学 Hans Fischer Senior Fellowship (荒川泰彦)
2008 年度応用物理学会フェロー(3 件) (保立和夫, 柴田直, 高木信一)
電子情報通信学会フェロー(2 件) (森川博之, 若原恭)
平成 20 年度丸文学術賞 (年吉洋)
電子情報通信学会 2008 年度フォトニックネットワーク研究賞 (中野義昭, 種村拓夫）
電気学会業績賞 (日高邦彦)
STARC 第 6 回共同研究賞 (藤島実)
情報通信月間推進協議会情報通信功績賞 (森川博之)
IEEE The Best Paper Award in the Area of Human Computer Interaction (橋本秀紀),
計測自動制御学会論文賞 (橋本秀紀)
電気学会第 64 回電気学術振興賞･論文賞 (3 件) (石井勝, 横山明彦, 馬場旬平)
エネルギー･資源学会第 4 回論文賞 (山地憲治)
IEEE LEOS Graduate Student Fellowhip Award, 2009 Corning Outstanding Student Paper Award
Finalist, IEEE EDS Japan Chapter Student Award, IEEE DEIS Japan Chapter Student Best Paper
Award, IEEE CAS Seoul Chapter Best Paper Award, 10th LSI IP Design Award, MeP Award,
IC-MOVPE 2008 Best student contribution award, A-SSCC Student Design Contest Outstanding
Design Award, Power Electronics Application Forum 2008 EV/Capacitor/Test Award
フレッシュマンのための人工知能研究交流会･優秀発表賞, 電気学会論文発表賞, 静電気
学会春期講演会エクセレントプレゼンテーション賞, 東京大学総長賞および東京大学工学
系研究科長賞･最優秀賞, 第 13 回ゲームプログラミングワークショップ 研究奨励賞, 応用
物理学会・集積化ＭＥＭＳ技術研究会研究奨励賞, 第 27 回電子材料シンポジウム(EMS)賞,
第 24 回応用物理学会講演奨励賞, 2007 年度インターネットアーキテクチャ研究賞, RT ミ
ドルウェアコンテスト 2008 奨励賞・URG 賞, 2008 年放電学会若手セミナー 優秀ポスター
発表賞, 第 10 回 LSI IP デザイン・アワード IP 賞, 平成 20 年度 システム LSI 設計技術研
究会 優秀論文賞, システム LSI 設計技術研究会 2007 年度最優秀発表学生賞, 第７回 ITS
Japan シンポジウム，2008 年度ベストポスター賞(学術部門), 自動車技術会大学院研究奨励
賞, 応用物理学会第 2 回集積化 MEMS 研究会奨励賞, 日本音響学会全国大会ポスター発表
賞, 電子情報通信学会 通信ソサイエティ和文論文誌編集委員会 通信技術の未来を拓く学
生論文特集号 学生優秀論文賞, 電子情報通信学会学術奨励賞, 電子情報通信学会 フォト
ニックネットワーク研究会 PN 若手研究賞受賞, 電子情報通信学会・ネットワークソフト
ウェア研究専門委員会 研究奨励賞, 知能メカトロニクスワークショップ 優秀講演賞
Achievement Award of IEEE Human System Interaction Conference (橋本秀紀), Japan-Egypt
Science and Technology Year of Cooperation Medal (廣瀬明), 電子情報通信学会平成 20 年度エ
レクトロニクスソサイエティ活動功労者表彰 (岩本敏), 電子情報通信学会情報・システム
ソサイエティ活動功労賞 (峯松信明), JUSTSAP 2008 Outstanding Service Award (久保田孝)