東北大学工学部電気情報物理工学科

Department of Electrical, Information and Physics Engineering

情報知能システム総合学科から2015年4月に名称変更

  • 電気工学
  • 通信工学
  • 電子工学
  • 応用物理学
  • 情報工学
  • バイオ・医工学

高校生・受験生のための研究紹介
人と未来をつなぐ[電気・情報・応用物理]の魅力

My Way, My Dream 1

スピントロ二クス研究で世界をリード
ノーベル賞級の研究成果を上げ続ける

新しい概念を実用化につなげ、
コンピュータ社会の新たな基盤を創造

新しい概念を実用化につなげ、コンピュータ社会の新たな基盤を創造

現代の私たちのくらしにとって、電子機器やコンピュータはなくてはならないものです。その電子機器やコンピュータの頭脳にあたるのが半導体。半導体の性能向上は、これまでは限られた面積にいかに多くの素子や回路を詰め込むかという“微細化”と“集積化”により追求されてきたのですが、限界を迎えつつあります。特に問題となっているのが消費電力の問題です。1つ1つの半導体が使用する電力は小さくても、半導体はいまや世の中のあらゆるものに使われていることから、社会全体に影響する問題となっています。

私たちは、この半導体の性能向上と省エネルギー化という2つの課題を“スピントロニクス”で解決しようとしています。電気の流れについて、みなさんが高校で習った“電子(電荷)の流れ”だけでなく、“電子のスピン”という特性も加えて考えようという新しい概念が“スピントロニクス”です。「スピン」とは、電子が自分でぐるぐる回っている状態のこと。このスピンを利用することで、半導体の消費電力を100分の1に抑えることができたり、記憶容量や処理速度などの性能も大幅に向上できることがわかってきました。コンピュータ社会の基盤である半導体を革新的に変えることで、これまでと比べて飛躍的に便利で快適、しかも省エネルギーな未来を実現します。さらには脳型コンピュータの実現や、現在の私たちの想像をはるかに超えるような応用も期待できるかもしれません。

大野 英男 教授
大野 英男 教授

スピントロニクス研究において世界最先端を走っているのが東北大学です。スピントロニクス研究の基礎から応用まで、高い水準で幅広くカバーできているのは日本では東北大学だけ。国も多くの研究費を配分しており、専門の研究センターも設置され、国内だけでなく国際的な研究拠点となっています。私の研究室では、主に半導体に組み込むスピントロニクス素子の研究開発に取り組んでいます。2010年には11ナノ(10億分の1)メートルという世界最小の素子を作製するなど、実用化につながる成果をあげています。今後もほかの研究室や国内外の企業と連携をはかり、半導体産業をはじめ広く社会に貢献できるテクノロジーを生み出していきます。

私の研究室では、学生のうちから最先端のものづくりを行い、世界を相手に競争しています。この貴重な経験は、やがてみなさんが自分で新しい分野を切りひらく時に大きな力になるはずです。

心通う夢のコンピュータづくり~便利な道具から身近なパートナーへ

Profile

大野 英男 教授

大野 英男 教授(Hideo Ohno)

スピントロニクスの研究で世界トップを走る。2011年にはノーベル賞有力候補者に与えられるトムソン・ロイター引用栄誉賞を受賞。国の“最先端研究開発支援プログラム(FIRST)”では日本のトップ研究者30人のうちの一人に選ばれる。

専門は半導体物理・半導体工学、スピントロニクス。
北海道札幌南高等学校卒業。1977年3月東京大学工学部電子工学科卒業、1982年3月東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。工学博士。北海道大学工学部講師、助教授などを経て、1994年7月に東北大学工学部教授、1995年7月から東北大学電気通信研究所教授。2010年4月から東北大学省エネルギー・スピントロニクス集積化システムセンターセンター長。2013年4月から東北大学電気通信研究所所長。
日本IBM科学賞、日本学士院賞、東北大学ディスティングイッシュトプロフェッサー、トムソン・ロイター引用栄誉賞、IEEE David Sarnoff Awardなど受賞多数。応用物理学会、American Physical Society などのフェロー。

学生による研究室の紹介

研究室Web