21世紀COEプログラム　本拠点の体制

　デバイス研究グループは情報通信ネットワークの基盤となるデバイス技術として，以下の2つを目標としています．

(1) 高速大容量フォトニックネットワークの基本要素である集積化フォトニック回路の開発.
(2) ネットワークを流れる大容量の情報の高速処理のためのエレクトロニクス技術の開発.

　(1)の集積化フォトニック回路サブグループは，a.波長資源を極限まで有効に利用するための波長操作･ルーティング回路の高密度集積化技術，b.フォトニック結晶という新しい物理概念を用いた光回路の超小型化とこれを用いた多波長集積ノード技術，c.量子井戸のポテンシャル制御と言う新しい概念に基づく半導体高速光変調器とその集積化技術などの開発を目指しています．これらの技術は，波長を自在に操って大容量の光信号をネットワーク内に高速に伝送させるための基盤技術です．

　また，(2)の高速エレクトロニクス技術はさらに2つのサブグループに分れます．高速集積システムのサブグループは，磁束量子と言う新しい物理に基づく低消費電力(半導体の1000分の1)で超高速(半導体の10倍)の集積化論理回路と，これを従来の半導体CMOS-ICに集積化させる超高速集積回路の実現を目指しています．ナノをキーワードとするサブグループは，磁化を保存量とする新しい単電子デバイスの不揮発性高速メモリ(磁気ランダムアクセスメモリ，MRAM)への応用およびカーボンナノチューブなどのナノ構造による新しい高密度集積化技術の開発を目指しています．

　これらの研究サブグループが，相互に密接に情報交換を行いながら，目標とする超大容量伝送，超高速超低電力信号処理，超高密度メモリと集積化などのこれまでにない特長をもつ情報伝送･情報処理用デバイス技術の開発を目指しています．



集積化フォトニック回路の研究．波長を自在に操るフォトニックルータ，フォトニック結晶による多波長発振レーザ集積ノード，低電圧で高速駆動可能な半導体量子井戸光変調器などの基本デバイス･フォトニック集積回路を開発して，近未来のフォトニックネットワークの構築を目指す．



	単一磁束量子論理回路の概念図．超伝導体リング中を高速に伝播する磁束量子を情報担体とする．100GHzを超えるクロック周波数で動作し，消費電力は半導体論理回路の1000分の1以下である．



	MRAM(磁気ランダムアクセスメモリ)は広い応用が期待されている不揮発性集積メモリである．プレーナ型強磁性トンネル接合による新しいメモリ構造を用いて，3端子化による高機能化や磁化を保存量とする新しい単電子デバイス実現を目指している．

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