2016 2017

東北大学電気通信研究所

Research Institute of Electrical Communication Tohoku University

交流バイアス方式による磁気記録装置（1937）
Experimental equipment for AC-bias magnetic recording (1937)

陽極分割型マグネトロン（1927）
Experimental equipment for Split Anode Magnetron (1927)

八木・宇田アンテナの研究に対するIEEE Electrical Engineering Milestone記念碑（東北大学片平構内）
IEEE Electrical Engineering Milestone for Yagi-Uda Antenna(in Katahira Campus)

八木・宇田アンテナの実験装置（1929）
Experimental equipment for Yagi-Uda Antenna (1929)

目次

CONTENTS

所長あいさつGreeting from the Director……………… 2

研究所のビジョン

Institute Vision……………… 4沿

革Chronology……………… 6組

織Organization……………… 10

共同プロジェクト研究

Nation-wide Cooperative Research Projects……………… 16

研究領域

Research Fields……………… 18

研究部門

Research Divisions

情報デバイス研究部門

Information Devices Division……………… 20

ブロードバンド工学研究部門

Broadband Engineering Division……………… 27

人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division……………… 36

システム・ソフトウェア研究部門

Systems & Software Division……………… 43

附属研究施設ナノ・スピン実験施設

Research Facilities
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics……………… 50

ブレインウェア研究開発施設

Laboratory for Brainware Systems……………… 57

21世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology……………… 64

機動的研究グループ

Ad-hoc Research Groups……………… 68

やわらかい情報システムセンター

Flexible Information System Center……………… 71

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center……………… 72

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health……………… 73

研究活動

Research Activities

東北大学電気通信研究所工学研究会

Study Groups on Electrical Communication……………… 74

東北大学電気通信研究所シンポジウム

Symposiums Organized by the Institute……………… 75

出版物

Periodicals Published by the Institute……………… 77

教育活動

Educational Activities……………… 78

国際活動International Activities……………… 79

広報活動

Publicity Activities……………… 81

職

Staff

……………… 82員

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 1

所長あいさつGREETING FROM THE DIRECTOR

本研究所が対象とする分野は情報通信、すなわちコミュニケーションです。コミュニ
ケーションは、身近な人との意思疎通から文藝や学術、ビジネスにおける交渉、さらには私たちの産業や、社会の安全・安心を支えるシステムまで、ありとあらゆる社会活動の基盤となっています。近年では、モノとモノとをインターネットでつなぎ、情報を収集分析処理して、エネルギーや食糧なども含めた産業や社会を運営しようとする動きが加速度的に進んでいます。これらのことから、第一に、より高速・大容量の情報通信を省エネルギーで実現することが課題となっています。第二に、社会基盤となった情報通
信には高度の耐災害性が要求されることが東日本大震災で明確になりました。第三に、蓄えられた膨大なデータや時々刻々と変化する実世界を相手に、自ら学習し意味を見出して知として結実させる、いわば情報の質をも取り扱う高次の情報処理やコミュニケー
ションの実現、加えてそれを可能とするハードウェア技術の開発も必要です。さらに、種々の社会課題をどのようにこれらの技術で解決していくかも問われています。
電気通信研究所は 1935 年の設置以来、アンテナ、磁気記録、半導体・光通信をはじめとし、現代の情報通信の基盤となる多くの研究成果を先駆けて挙げ、世界をリードする活動を続けてきました。私たちはこの伝統の基盤の上に、上記の社会的要請を先取りした、
人間性豊かなコミュニケーションを実現する総合的科学技術の学理と応用に関する研究を展開しています。本要覧はその研究の一端を皆様に見て頂きたく編纂しました。
昨年度は創立 80 周年と本館の竣工を祝う会を 6 月に催しました。その会で、本所 50
電気通信研究所 所長
周年記念の際に当時の西澤潤一所長が「学問というものはまだ名前がつかないうちに始大 野 英 男めるようでなければいけない」と挨拶されたことをご紹介しました。これは学術的成果
が種々の指標で評価されるようになった今日でも、極めて重要な視点であり、今も私た
Research Institute ofElectrical Communication
ちの活動の基礎をなしています。大学の研究でもっとも尊敬されるのは、新たな学問や(RIEC)
有用な技術を創成することである、私たちはこのことを肝に銘じて研究開発と教育をProf.
行っています。
Director
所では、材料と情報の基礎科学から、情報を生成・認識・伝送・蓄積・処理・制御するためのデバイス、回路、アーキテクチャー、ソフトウェアまでを一体のシステムとしてとらえ、これらの研究を所内外の研究者との有機的連携のもとに総合的に進めています。このため、4 つの研究部門、2 つの施設と 1 つのセンターを組織しています。また、文部科学省から情報通信共同研究拠点として、共同利用・共同研究拠点の認定を受け、外部の研究者との共同プロジェクト研究を進めています。この事業は、皆様のご支援とご利用により、第 2 期の最終評価で高い評価を受けて認定が更新され、本年度から 6 年間の第 3 期が開始されました。産業界との連携、国際的な展開や若手が中心となる共同プロジェクト研究も含めて一層の推進を図って参ります。
所はこのほか、2014 年度から国の特別経費の支援を受け「人間的判断の実現に向けた新概念脳型 LSI 創出事業」を推進しています。
実世界を相手にすることのできる人工知能などの高次の情報処理を LSI として具現化していきます。
さらに、所を中核とした研究開発プロジェクトを学内で展開しています。2010 年 3 月には電気通信研究所の教員が中心となった「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」が総長裁定により設置されました。世界をリードする省エネルギー論理集積回路の研究開発が、内閣府 ImPACT の支援を受け、本学国際集積エレクトロニクス研究開発センターと連携して産学官体制で進められHideo Ohnoています。2011 年 10 月には、東日本大震災を受けて、本所の主導により「電気通信研究機構」が同じく総長裁定により設置されました。東北大学災害復興新生研究機構で進められている 8 大プロジェクトの一つとして、災害に強い情報通信技術を構築する研究開発が産学官連携の下に推進されています。さらに 2016 年度には情報の質をも取り扱うための文理融合プロジェクト「ヨッタインフォマティ
クス研究センター」が本学の学際研究重点拠点として認定され、また東京大学、大阪大学、慶応義塾大学との連携を基盤とした、スピ
ントロニクス学術連携研究教育センターが概算要求で認められ、それぞれ活動を開始しています。
2013 年度に策定した 5 年間のアクションプランでは、国際的な研究活動を推進し、多様な人材を求めかつ育成して、これまでの研究開発を一層発展させることを宣言しました。現在このプランを着実に進めており、例えば外国人教員は全教員の 10 ％にまで増加しました。加えて、社会が要請するイノベーションの源泉となるため、文科系の学問をも巻き込んだ研究開発をさらに進めます。特に、今ある情報通信技術を課題解決に応用すると共に、情報通信そのものを変革していくことが重要と考えています。大学らしい、学問に根差したイノベーションで時代を切り拓くための努力を今後も強力に続けて参ります。
電気通信研究所は、このように時代の要請に真摯に応えると共に、時代に先駆けた情報通信の新しい世界を開き、新産業創成につながる基盤技術の創造と産学連携による実用化をすすめます。さらに、それらを通じた教育と人材育成を強力に進め、これからの社会の質（Quality of Society、岩崎俊一名誉教授提唱）の向上に貢献して参ります。
皆様のご指導ご鞭撻をどうぞよろしくお願い致します。

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電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

At Research linstiture of Electrical Communication(RIEC), we are engaging on research of information and communication technology (ICT). Communication is the foundation of society. It plays a vital role at all levels from our interactions with the people around us
to science, literature, business and the operation of systems that keep our society safe and secure. This is more so with the ubiquitoususe of the Internet. Recent advances in IoT, where “things” are being connected through the Internet, have enhanced our expectation
to revolutionize the society and industries through collecting, analyzing, and processing information from energy to food. To makethis and other expectations based on ICT a reality, we first have to meet a continuous need for higher speed, higher capacity, and lower energy. Second, we need make ICT, being a part of the social infrastructure, resilient and disaster tolerant; a requirement that wasdemonstrated only too well by the impact of the Great East Japan Earthquake of 2011. Third, to solve real-world problems that involve
huge amounts of data yet require real-time intelligent response, we need to develop more advanced forms of information processing
and communication that can handle the “meaning” of information. Finally, there are questions as to how these technologies be implemented to the society to make it better place to live.
Since its foundation in 1935, RIEC has made a series of pioneering achievements in laying the foundations of modern ICT, including
antennas, magnetic recording, semiconductor devices and optical communication, and has continued to play a world-leading role. To
build on this tradition, we will continue to research the scientific principles and applications of integrated science and technology tomeet the above-mentioned needs of society and realize a new paradigm of communications that enriches people’s lives.
In June of last year, we celebrated our 80th anniversary and the opening of our new main building. At the ceremony, a phrase spoken during the 50th anniversary of the institute by then-director Professor Jun-ichi Nishizawa was shared with the audience, “Study inresearch areas must begin while they still have no name.” Even today, where academic fruits have come to be evaluated by various indices, this is the basis of our activities. What’s well respected in university research outcome is the creation of new research areas andnew technology.
To meet this end, RIEC conducts research encompassing areas from basic materials and information science to integrated systems
comprising devices, circuits, architecture and software that generate, recognize, transmit, store, process and control information. RIEC
has been organized with four Research Divisions, two research facilities, and one center. We have been certified by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) as a Joint Usage/Research Center for collaborative research in informationand communications technology and are engaging in joint research projects with outside researchers. Thanks to your support and patronage, we were ranked among the highest in a final evaluation for the 2nd term, and from this year, a 6-year 3rd term began. We aresoliciting a full range of joint research projects including those centered on collaboration with the industry, international development
or younger researchers.
In addition, we have been promoting the government-funded “Brainware LSI Project” since the 2014 fiscal year, which aims to create LSIs based on new concepts that are capable of human-like judgment. This program is creating advanced information processing
LSIs such as of artificial intelligence that can be used to apply artificial intelligence to real-world applications.
Within the university, we are also expanding R&D projects centered around RIEC. In March 2010, Tohoku University established theCenter for Spintronics Integrated Systems, where RIEC members and others are working on a collaborative project between industry,
academia and government to develop low-power logic integrated circuits using spintronics technology with the support of the government’s ImPACT program. In October 2011, in response to the Great East Japan Earthquake, Tohoku University resolved to set up
the Research Organization of Electrical Communication under the leadership of RIEC. As one of the eight major projects under way
at Tohoku University’s Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research, research and development for the creation ofdisaster-tolerant ICT is being carried out under collaboration between industry, academia, and government. RIEC also played a keyrole in establishing the Center for Innovative Integrated Electronic Systems, in 2012 to develop and realize advanced integrated systems on a chip. Furthermore, in 2016, a project for handling the “quality” of information to meet the challenges of “beyond big data”
involving researchers from humanities and social sciences the “Yotta Informatics Research Center,” and the Center for Spintronics Research Network, a center based on collaboration network amory University of Tokyo, Osaka University and Keio University, have been
established.
In the RIEC five-year action plan formulated in 2013, it was announced that we would further develop its research and development
capabilities by promoting international research as well as diversity through recruitment. Currently, this plan is progressing steadily,and for example, 10% of the faculty is of foreign origin reflecting the ever-increasing global nature of the ICT fields. In addition, we
continue to go beyond the boundaries of traditional ICT research and incorporate knowledge from humanities and social sciences.
This way, we believe we can look into ways of transforming information technology to the next stage. We will continue to work hard on
our endeavors to open up a new era of academically rooted innovation befitting of a university.
This way, RIEC will respond to present-day demands, open up new worlds of communication for the future, create core technologies leading to the creation of new industries working together with industry, and, through these efforts we offer a world class education environment. From here on out, we will contribute to the “Quality of Society” (proposed by Shunichi Iwasaki, Professor Emeritus
of RIEC).
As always, your suggestions and comments are most welcome.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 3

研究所のビジョン
Institute Vision

電気通信研究所は、研究所のミッションの実現に向けた研究所のビジョンを策定しました。このビジョンは、東北大学のグローバル
ビジョンに対する部局としての貢献を示すものです。
We draw up the RIEC vision based on the institute missions, which would contribute to the Tohoku University Global vision.

【部局のミッション（基本理念・使命）】

Faculty’s Vision (Basic Philosophy and Mission)

電気通信研究所は、高密度及び高次情報通信に関するこれまでの研究成果を基盤とし、そこで培われてきた独創性と附置研究所としての機動性を活かして、人間と機械の調和あるインターフェイスまでをも包括した人間性豊かなコミュニケーションを実現
する総合的科学技術の学理と応用の研究を、この分野の研究中枢として牽引し続けます。

The Research Institute of Electrical Communication (RIEC) has a long tradition of original research and achievements in the fields of high-density andhigh-level information and communications. With this in mind, and taking
advantage of the mobility enjoyed by a university-affiliated institute, we continually investigate and research scientific principles and applied technologies
aimed at creating communication technologies that enrich humanity, including harmonious man–machine interfaces, and continue to serve as the centerof information and communication research in Japan.

【機能強化に向けた取組方針（～ 2017年度）】

Organizational Policies for Reinforcing Functions (-2017)

情報通信研究分野における課題を解決し人類の英知に貢献する研究を推進することを目指し、下記の項目に取り組みます。
○ ‌私たちは、ミッションとして掲げた「人間性豊かなコミュニケーションの実現」に向けた多面的かつ多様な研究を一層推進します。
○ ‌私たちは、省エネルギーで高速・大容量、さらに適応性が高く耐災害性をも併せ持つ、情報処理や情報通信の研究開発を推進します。
○ ‌私たちは、最先端の情報処理・情報通信技術を基盤に、これまでとは質的に異なる高次の情報処理やコミュニケーションに関する研究開発を推進します。

We are pursuing the following goals, with the aim of resolving problems
associated with information and communication research and contributing to
the advancement of human knowledge.
• ‌We continue to pursue diverse and multifaceted research projects in orderto accomplish our mission of creating communications technologies thatenrich people’s lives.
• ‌We promote research and development on energy-efficient, high-speed,
and high-capacity information and communication technologies to produce highly applicable and disaster-tolerant systems.
• ‌We promote research and development on novel and advanced information processing and communications by exploiting state-of-the-art information and communication technologies.

【重点戦略・展開施策】

Strategic Focus and Major Policies

1. ‌情報通信分野における課題を解決し人類の英知に貢献する研究の推進
情報通信研究分野において「ワールドクラスへの飛躍」、「復興・新生の先導」に向け、先端的かつ多面的研究を推進します。そのために、多彩な最先端研究の推進、最先端研究を通じた学生・社会人教育、共同利用・共同研究拠点活動の推進、研究所の国際化と国際共同研究の推進、震災復興に向けた耐災害 ICT 研究開発の推進、産学連携の一層の推進に注力します。

1. ‌Promotion of research on information and communication technologies forthe betterment of human knowledge
We promote multifaceted cutting-edge research in the fields of information and communication, in line with the university objectives of “Achieving
World-Class Status and Leaping Ahead” and “Leading the Post-earthquake
Restoration and Regeneration.” For this purpose, we focus on promoting
diverse state-of-the-art research, student and recurrent education throughresearch, our own activities as a joint usage/research center, international
partnerships, disaster-resistant ICT (Information and Communications Technology) research for earthquake disaster reconstruction, and partnerships
with private industry.

2. 多彩な研究力の強化
基盤的研究を推進する部門に加えて、研究プロ
ジェクト内容に応じて多様な研究を推進するため、機動的な研究グループを形成できる柔軟な組織運営を行います。そのために、教員を学問体系で分類した部門に配置するとともに、研究所の組織として研究プロジェクトが編成できる体制を作ります。自主財源による雇用制度を新設し、女性・外国人を含む多様な人材を確保します。

2. Capacity-building for diverse research activities
In order to promote diverse research activities, we exercise flexible institute management that allows for dynamically formed research groups tomeet the needs of various research projects. Under our new flexible management system, researchers belong to basic research divisions according
to their research areas, and they can also participate in research groups
formed by the institute. In order to recruit more diverse research staff members, including female and foreign researchers, we have allocated our own
funding for new research positions.

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電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

3. 最先端研究を通じた研究者・技術者教育
最先端の研究と一体化した教育活動を進め、関連研究科と協力して国際的に高い水準の研究者・技術者を輩出します。国際連携プログラムを利用した海外留学・海外派遣の積極的支援体制を構築します。社会人教育を目的とした公開講座を実施します。

3. Training researchers and engineers through state-of-the-art research
We promote educational and professional development as an integrated part of our state-of-the-art research activities, and we train top-levelresearchers and engineers in collaboration with related graduate schools.
Through our international partnership programs, we introduced a support
program for study and research abroad. We also provide open lectures forrecurrent education.

4. 共同利用・共同研究拠点の活動の改革と推進
共同利用・共同研究拠点の中核的活動である共同プロジェクト研究を引き続き積極的に推進しま

4. Promotion of activities as a joint usage/research center
As a joint usage/research center, we promote nationwide cooperative
research projects, which are activities central to the institute. In order toencourage diverse research projects, we reformed our joint project researchsystems and classified our projects into five categories, according to theirmain objectives: large-scale project proposals, fostering young researchers,
providing support for novel and preliminary research, international joint research, and inter-organizational research.

す。共同プロジェクト研究制度を組み替え、大型
プロジェクト提案型、若手研究者対象型、萌芽的研究支援型、国際共同研究推進型、組織間連携型などの区分を設定し、多様な共同プロジェクト研究を推進します。
5. 研究所の国際化と国際共同研究の推進
若手教員を年 1 名程度長期海外派遣する制度を導入します。外国人客員研究員招聘制度の強化及び電気通信研究所国際シンポジウムの拡充により、最先端の国際研究活動を牽引します。国際的共同研究を推進し世界最高水準の研究を牽引するために、共同利用・共同研究拠点の中核的活動である
共同プロジェクト研究に国際共同研究推進型を新設します。

5. Internationalization and promotion of international joint research
We introduced a new program that sends a young researcher abroad
each year. We promote international research by strengthening our system for visiting foreign scholars, as well as through the RIEC international
symposium. Based on the goal of promoting world-class international joint
research, we introduced “international collaboration” as one of the fiveclassifications of our cooperative research projects.

6. 復興・新生を先導する研究活動の推進
産学連携研究をはじめとした活動により新産業創出に貢献し、日本新生を推進します。高い専門性を有する有識者として、行政や産業界による将来の地域作りの様々な取組に積極的に参画し、地域の創造的復興に寄与します。耐災害 ICT の確立を目指す電気通信研究機構の中核的組織として、研究開発を推進します。

6. ‌Promoting research activities related to Leading the Post-earthquake Restoration and Regeneration
We are contributing to creating new industries and promoting the regeneration of Japan through partnerships with private industry. As distinguishedcitizens with expert knowledge, we actively participate in governmental
and industry actions related to future planning, and we also contribute to
the creative reconstruction of local communities. As a primary contributingorganization, we support the Research Organization of Electrical Communications, which aims at establishing disaster-tolerant ICT.

7. 産学連携の更なる推進
研究成果を活用した課題解決型産学官連携プロ
ジェクトを積極的に提案するとともに、共同研究講座の設置を推進します。

7. Promoting academia–industry collaboration
We propose goal-oriented academia–industry collaboration, based on
our research results, and promote the establishment of joint-research programs.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 5

沿革CHRONOLOGY

1 誕生までBirth

東北大学における電気通信に関する研究は、1919
年（大正 8 年）、工学部に電気工学科が開設された当初から開始されました。当時、電気工学といえば強電工学が中心でしたが、学科開設に当たり敢えて弱電工学の研究に目を向けていきました。
1924 年（大正 13 年）、八木秀次、抜山平一、千葉茂太郎の三教授の「電気を利用した通信法の研究」
に対し、財団法人斉藤報恩会から、巨額な研究費が補助されました。これにより、我が国で初めて、電気通信に関する研究が組織的に行われるようになりました。新進気鋭の渡辺寧、松平正寿、岡部金治郎、
宇田新太郎、永井健三、小林勝一郎などが相次いで加わり、体制が整備されました。その結果、多くの研究成果を挙げ、多数の論文が内外の雑誌に発表されて注目を集めました。
その後の電気通信技術の発達や通信機器の普及とTelecommunications research at Tohoku University began in 1919 with theestablishment of the Department of Electrical Engineering in the university’s
School of Engineering. In that era, work was centered on strong-current electrical engineering, but upon the establishment of this department attention
turned to weak-current electrical engineering.
In 1924, the Saito Foundation granted what in those days was a huge sum
to fund research by three professors, Hidetsugu Yagi, Heiichi Nukiyama, andShigetaro Chiba, into communication methods using electricity. As a result,telecommunications related research was conducted systematically for the
first time in Japan. The department was subsequently strengthened by the addition of a succession of gifted young researchers such as Yasushi Watanabe,
Masatoshi Matsudaira, Kinjiro Okabe, Shintaro Uda, Kenzo Nagai, and Katsuichiro Kobayashi. The fruits of their research were considerable, as reflectedby the publication of numerous papers in journals both in Japan and overseasthat attracted widespread attention.
Along with subsequent advances in telecommunications technologies andも相まって電気通信に関する研究の重要性が一層認識され、東北帝国大学に電気通信に関する研究を目的とした研究所を設置しようとする機運が次第に高まっていきました。その結果、1935 年（昭和 10 年）
9 月 25 日、東北帝国大学官制の一部が改正され、附属電気通信研究所の設置が公布されました。初代所長には抜山平一教授が兼務し、専任職員として助教
授 3 名、助手 6 名、書記 1 名が認められました。
この研究所は、電気工学科から発展的に独立した
経緯から工学部とは並列する形態をとってはいまし
たが、建物は電気工学科の一部を借用し、研究施設も従来のものを踏襲したものでした。このこともあって電気工学科とは不即不離の関係にあり、官制上の定員より遥かに多くの実質的な定員を擁して研究組
織も研究内容も一段と強化され、大いに成果を挙げられるようになりました。

the spread of communications equipment, the importance of telecommunications related research became increasingly recognized, fueling a groundswellof opinion in favor of setting up a research establishment to undertake telecommunications research at the Tohoku Imperial University. The university’s
statutes were revised and an affiliated telecommunications research institutewas established. Professor Heiichi Nukiyama was appointed as the first headof the new institute, and he had a full-time staff comprising three assistantprofessors, six assistants, and one secretary.
Given its intended evolution into an entity independent of the Department
of Electrical Engineering, this research institute was designed to function inparallel with the School of Engineering, but shared premises with the Department of Electrical Engineering, and its research facilities were conventional.
It maintained an arm’s length relationship with the Department of ElectricalEngineering and the number of people who functioned effectively as regularstaff was far larger than the number of regular staff prescribed by its statutes.
This strengthened both the organization and the content of its research, enabling it to produce noteworthy results.

2 揺籃と成長

Cradle and growth1941 年（昭和 16 年）、電気通信技術者養成に対する社会の要請に応え工学部に通信工学科が設置されました。電気通信研究所は、電気工学科、通信工学科と三者一体となった協力体制で研究と教育にあたり、多彩な研究と豊かな人材育成の実を挙げ、いわゆる一体運営の伝統が着々と育てられました。
1944 年（昭和 19 年）、官制の改正により、東北帝国大学附属電気通信研究所は附置研究所に移行いたしました。専任教授の定員を得て 5 部門からなる独立した研究所の体制を整えましたが、研究教育に対する電気工学科、通信工学との密接な体制は引き続き堅持されました。
第二次大戦後の困難な時期にも辛うじて戦災を免れた研究施設で研究が続けられました。1949 年（昭和 24 年）、国立学校設置法の公布により、新たに国立大学として東北大学が設置され、その附置研究所として改めて電気通信研究所が設置されました。
その後のエレクトロニクス分野の急速な進展に伴い、本研究所は、1954 年（昭和 29 年）と1957 年（昭In response to society’s need for telecommunications engineers, the Department of Electrical Communication was established within the School ofEngineering in 1941. As part of a three-entity cooperative structure that included the Department of Electrical Engineering and the Department of ElectricalCommunication, the Research Institute of Electrical Communication (RIEC)
achieved considerable success in a diverse range of research projects and produced a large number of skilled personnel through its research and education
activities. In this way, it steadily built up a tradition of combined operations.
As a result of a statutory change, in 1944, RIEC, hitherto a telecommunications research institute affiliated with Tohoku University, was given the statusof an integral research institute. It had an independent research institutestructure comprising five divisions staffed by full-time professors, but firmly
retained a system of close links with the Department of Electrical Engineering
and with communications engineering.
During the difficult circumstances of the postwar period, work continued in
the research facilities, which had narrowly escaped wartime destruction. As aresult of the promulgation of the National School Establishment Act in 1949,
Tohoku University was re-established with the status of a national university,
and RIEC became one of its integral research institutes.

6

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017和 32 年）に 1 部門ずつ、1961 年（昭和 36 年）に 4
部門、1962 年（昭和 37 年）と 1963 年（昭和 38 年）に 3 部門ずつ、1965 年（昭和 40 年）、1969 年（昭和44 年）、1976 年（昭和 51 年）にそれぞれ 1 部門ずつと、次々に研究部門が増設され、20 研究部門、教職員およそ 100 名からなる大研究所へと発展しました。
1956 年（昭和 31 年）、片平構内旧桜小路地区に電気通信研究所としては初めての独立した新営建物（現在の多元物質科学研究所の一部）が竣工しました。
その後 1963 年（昭和 38 年）3 月末、同じ片平構
内旧南六軒丁地区にその倍以上の新営建物（現在の 1号館S棟）ができ、桜小路地区から南六軒丁地区への移転が開始されました。1966 年（昭和 41 年）には、工学部の青葉山移転に伴い旧電子工学科の建物（現在の 1 号館N棟）が、1969 年（昭和 44 年）には工業教員養成所の廃止に伴い養成所の建物（現在の 2 号

Owing to the subsequent rapid progress made in the field of electronics,
there were successive increases in the number of research divisions with theaddition of one in 1954 and 1957, four in 1961, three in 1962 and 1963, andone in each of 1965, 1969, and 1976. This saw RIEC develop into a major research institute with 20 research divisions and some 100 teaching staff.
The year 1956 saw the completion of the institute’s first independent building (currently part of the Institute of Multidisciplinary Research for Advanced
Materials) on the Katahira Campus, formerly in the Sakurakoji district of Sendai. The end of March 1963 saw the completion of a new building (currently
S Block No. 1 Building) that was double the size of its predecessor on the
Katahira Campus formerly in the Minami Rokken-cho district, marking the
beginning of a move from the Sakurakoji district to the Minami Rokken-cho
district. When the School of Engineering transferred to Aobayama in 1966,
the former Department of Electronic Engineering building (currently N Block,No. 1 Building) became an RIEC building, as did the building (currently No.
2 Building) of the Training School of Engineering Teachers upon its closure in館）が、本研究所の建物として加えられ、全部門の移転が完了しました。さらに、1984 年（昭和 59 年）には超微細電子回路実験施設（平成 6 年 3 月時限）が設置され、1986 年（昭和 61 年）にスーパークリー
ンルーム棟が完成しました。平成 6 年 4 月には超微細電子回路実験施設を更に発展させる新施設として、
超高密度・高速知能システム実験施設が設置されました。
一方、本研究所と密接な関係にある工学部電気系学科には、1958 年（昭和 33 年）に電子工学科が加わりました。また、1972 年（昭和 47 年）に応用情報学研究センターが設置され、1973 年（昭和 48 年）には大学院工学研究科に情報工学専攻が、1984 年（昭和 59 年）には工学部に情報工学科が増設されました。
これが基盤になって、1993 年（平成 5 年）には大学院に情報科学研究科が新たに設置されることになりました。1994 年（平成 6 年）には大学院重点化に基づき、工学研究科の電気及び通信工学専攻と電子工学
専攻が電気・通信工学専攻と電子工学専攻に改められ、専任講座を含め併せて 9 講座が設置されました。
さらに、2007 年（平成 19 年）に電気系 4 学科と応用物理学科が統合して情報知能システム総合学科となり、2015 年には電気情報物理工学科に名称変更されました。2008 年（平成 20 年）には電気系が積極的に参画して、医学と工学の融合を目指す、我が国初の医工学研究科が新設されています。また、2012
年（平成 24 年）に工学研究科の電気・通信工学専攻
が電気エネルギーシステム専攻と通信工学専攻に改められました。

1969. This completed the transfer of all the divisions.
The Laboratory for Microelectronics (operating for a limited period until
March 1994) was established in 1984, and the Super Clean Room block wascompleted in 1986. The Laboratory for Electronic Intelligent Systems wasestablished in April 1994 as an advanced version of the Laboratory for Microelectronics.
In 1958 the electricity related departments of the School of Engineering,with which RIEC was closely associated, were supplemented by the additionof the Department of Electronic Engineering. Subsequent milestones included the establishment of the Research Center for Applied Information Sciencein 1972 and increases in the number of information engineering majors in the
Graduate School of Engineering in 1973 and in the information engineering
departments in the School of Engineering in 1984. With this as a basis, theGraduate School of Information Sciences was newly established in 1993.
With greater emphasis being placed on graduate schools, in 1994 theelectrical, communication science, and electronic engineering majors in the
Graduate School of Engineering became electrical and communication engineering and electronic engineering majors. With greater emphasis being
placed on graduate schools, in 1994 the courses in electrical, communication
science, and electronic engineering in the Graduate School of Engineering
were replaced with courses in electrical and communication engineering andelectronic engineering. A total of nine courses were instituted, including fulltime courses. In addition, four electricity related departments and the Department of Applied Physics were amalgamated in 2007 to form the Department
of Information and Intelligent Systems, whose name was changed to Department of Electrical, Information and Physics Engineering in 2015. In addition,2008 saw the establishment of Japan’s first Department of Biomedical Engineering, with the aim of fusing medicine and engineering with active input
from the electrical field. In 2012, the Department of Electrical and Communications Engineering of the Graduate School of Engineering was reorganized
as the Department of Electrical Engineering and the Department of Communications Engineering.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 7

3 発展 ─全国共同利用研究所から共同利用・共同研究拠点へ─

Development:

From national collaborative research institute to joint usage/research center

このように東北大学が大きく変革される中で、電気通信研究所も 1995 年（平成 7 年）に創設 60 年を迎えることになり、これを期に高次情報化社会を迎えようとする時代の要請に応えて、全国共同利用研究所に改組・転換することとなりました。1994 年（平成 6 年）6 月、本研究所は「高密度及び高次の情報通
信に関する学理並びにその応用の研究」を行う全国
共同利用研究所への転換が認められ、ブレインコン
ピューティング、物性機能デバイス、コヒーレント
ウェーブ工学の 3 大研究部門に改組されました。それとともに、時限を迎えた超微細電子回路実験施設に代わって、3 部からなる超高密度・高速知能実験施設が設置されました。
この間、IT革命と呼ばれる情報通信技術の急速な進歩があり、情報化社会が現実のものとなりました。

In 1995 RIEC celebrated the 60th anniversary of its establishment. To markthe occasion it sought to meet the needs of the impending advanced information society by reorganizing itself as a national collaborative research institute.
In June 1994, approval was given for RIEC to become a national collaborative
research institute engaging in both theoretical and applied research relating
to high-density and advanced information communications, whereupon it
reorganized into three broad research divisions: Brain Computing, Materials
Science and Devices, and Coherent Wave Engineering. In addition, to replace
the Laboratory for Microelectronics, which had reached its specified duration,
the Laboratory for Electronic Intelligent Systems was established across thethree divisions.
The backdrop to this was the IT revolution, characterized by rapid progressin information and communication technologies, which made the informationsociety a reality. To ensure that RIEC played a leading role in the informationsociety, in 2001 its philosophy, objectives, and goals were reformulated.

情報化社会で本研究所が先導的役割を果たすために、
平成 13 年に本研究所の理念・目的・目標が新たに設定されました。理念として「人と人との密接かつ円滑なコミュニケーションは、人間性豊かな社会の持続的発展のための基盤であり、コミュニケーションに関する科学技術を飛躍的に発展させることで我が国のみならず広く人類社会の福祉に貢献する。」ことを掲げ、高密度及び高次情報通信に関するこれまでの研究成果を基盤とし、人間性豊かなコミュニケー
ションを実現する総合的科学技術の学理と応用を研究する中枢としての役割を果たすことを宣言しました。また、社会構造の変化に応えるべく、2002 年（平成 14 年）4 月には、産学連携による新情報通信産業の創生を目指した 3 研究部からなる「附属二十一世
紀情報通信研究開発センター」が省令施設として設置されました。
2009 年（平成 21 年）には大学の附置研究所・センターの制度は大きく変わり、これまでの全国共同利用研究所が廃止され共同利用・共同研究拠点制度となり、2010 年（平成 22 年）4 月には共同利用・共同
研究拠点協議会が発足しました。この拠点には、施設利用だけでなく研究者コミュニティの強い要望のもとに共同研究を展開することが求められています。
本研究所が 1994 年の全国共同利用研究所への転換の際に目指したものは、広く国内外から研究者を集めて共同プロジェクト研究を推進する共同研究型研究所となることであり、それは、拠点制度の主旨を実質的に先取りしたものであります。これらの実績が認められて、本研究所は 2010 年に「共同利用・共同研究拠点」に認定され、2013 年の拠点活動に対する中間評価及び 2015 年の期末評価では、最高ランクの評価を与えられました。

RIEC has defined its philosophy as follows: “Close and smooth communication between people is fundamental to maintaining and developing aflourishing and humane society. We will contribute to the well-being not onlyof Japan but also of human society as a whole through the rapid development of science and technology related to communication.” In addition, RIEC
pledged that, based on the results of research conducted hitherto in relation
to high-density and advanced information communications, it would play apivotal role in undertaking comprehensive research into the theory and application of science and technology that will provide communication approaches
that benefit humankind.
Also, in April 2002, RIEC established the Research Center for 21st Century
Information Technology in compliance with a ministerial ordinance. Straddlingthe three research divisions, the center’s aim is to address, through collaborations between industry and academia, the changes that occur in the fabric ofsociety, leading to the creation of new information and communication industries.
In 2009, major changes were made to the organization of university research
institutes and centers; the national collaborative research institutes were abolished, and joint usage/research centers were established. A council for joint
usage/research centers was set up in April 2010. These centers involve not
only the joint use of facilities but also the conduct of joint research; somethingthat is strongly desired by the research community.
At the time of the change to a collaborative research institute in 1994,
RIEC’s intention was to operate with its orientation towards joint research,gathering research scientists together from a broad range of backgrounds
both within Japan and overseas, and pursuing joint research projects. In thisregard, RIEC anticipated the main goal of these new centers. In recognitionof its achievements, RIEC has been accredited as a joint usage/ research center since 2010. In both the mid-term and final assessment as a joint usage/
research center, RIEC received the first rank evaluation for its research activity
and contribution to the related communities.

4 飛躍 ─世界の COE として─Leap forward: As a world center of excellence

来るべき次世代のグローバル・ユビキタス情報通信時代において本研究所の理念・目標を実現するべく、
今日ではそれにふさわしい研究体制が整備されていTo realize RIEC’s philosophy and goals in the coming era of next-generation
global, ubiquitous information communication, an appropriate research system has been put in place. In fiscal 2004 a reorganization was undertaken

8

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

ます。平成 16 年度に、研究分野の軸に加え、研究の進展に伴う時間軸をも考慮した改組が行われました。
短期、中期、長期の研究に大きく分け、研究の進展
によって流動的に組織を変更できる柔軟性を導入しました。短期の研究は、電気通信研究所の優れた研究成果を産学連携で 5 年程度の期間で実用化に結びつける「二十一世紀情報通信研究開発センター」が中心となって担っています。また、10 年程度の中期的スパンの研究を担う研究組織として、ナノテクノ
ロジーに基づいた材料・デバイス技術の研究を総合
的・集中的に推進する「ナノ・スピン実験施設」と、現在の情報技術の壁を打ち破る知的集積システムの構築を目指す「ブレインウェア実験施設」を設置し、次の実用化に結びつく基盤的研究を行っています。
「ナノ・スピン実験施設」の研究を推進するために、
平成 16 年 3 月には最新の設備を備えた「ナノ・スピ
ン総合研究棟」が完成しています。
長期的な研究を行う研究部門として、4 研究部門に再編成しました。大量の情報を高速にしかも正確に送信するための科学技術を開発してきた物性機能デバイス研究部門、コヒーレントウェーブ工学研究部
門は伝統的に本研究所が得意とする分野で、これらの部門を「情報デバイス研究部門」と「ブロードバ
ンド工学研究部門」にそれぞれ編成替えをしました。
また人間と環境が調和した高度な情報社会を築くた
めに、人間の情報処理過程の解明を目指す「人間情報システム研究部門」と、情報社会を支える情報通信システムの高度化、高次化のために、ソフトウェ
アやシステム技術の進展を目指す「システム・ソフ
トウェア研究部門」を設置しました。
平成 16 年度の改組以降も、平成 21 年度には最先端研究開発支援プログラムを推進するために「省エネルギー・スピントロニクス集積化システム研究センター」を、平成 23 年度には、東北大学災害復興新生研究機構で進められている 8 プロジェクトの一つとして、災害に強い情報通信ネットワークの構築のための研究開発を推進する「電気通信研究機構」を本研究所が中心となって設立しました。さらに平成
25 年度の、企業との共同研究を着実に実施する組織として設立した「国際集積エレクトロニクス研究開発センター」にも、本研究所教員が貢献しています。
本研究所は、現在大学院工学研究科（電気エネル
ギーシステム専攻、通信工学専攻、電子工学専攻）、情報科学研究科、および医工学研究科との間で、研究・教育の両面において緊密な協力体制を取っています。
同時に国内のみならず世界中の研究者を迎え、世界における COE として電気通信に関する広範な分野で積極的な研究活動を行うことも期待されています。平成 26 年 11 月には、延べ床面積 13,513 平米の新棟が竣工し、平成 27 年 6 月 23 日には、電気通信研究所
80 周年記念と合わせて開所式を開催しました。我々の誇りとするこれまでの諸先輩・同僚の実績を基礎に、情報通信技術の急速な発展とグローバリゼーショ
ンのうねりの中で、さらなる飛躍を図る新たな時代を迎えています。

that considered the research time scale, in addition to the research fields
themselves. Research was divided broadly into short-, medium-, and longterm research, and we introduced flexibility to enable the organization to bechanged fluidly according to the progress of the research. A major role inshort term research is played by the Research Center for 21st Century Information Technology, which facilitates the practical application of the excellent
research results achieved by RIEC within approximately five years through collaboration between industry and academia. We have also set up a Laboratory
for Nanoelectronics and Spintronics to engage in research over medium-termspans of approximately 10 years. It undertakes comprehensive and intensive
research into material and device technologies based on nanotechnology. We
have also established the Laboratory for Brainware Systems, whose aim is tobuild intelligent integrated systems that break down the barriers of present
day information technologies, conducting fundamental research with a viewto practical applications. To promote research at the Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics, in March 2004 we completed the Nanoelectronics andSpintronics integrated research block, which is equipped with the latest technology.
Long-term research has been reorganized into four major research divisions. The Materials Science and Devices Division and the Coherent Wave
Engineering Division, which developed scientific techniques for transmitting
large volumes of information accurately at high speed, are both in fields inwhich RIEC has traditionally been strong. These units have been reorganized
into the Information Devices Division and the Broadband Engineering Division, respectively. Moreover, to build an advanced information society inwhich humankind and the environment are in harmony, we have establishedthe Human Information Systems Division, which aims to elucidate the ways inwhich human beings process information, and the Systems and Software Division, whose goal is to develop software and systems to advance and enhance
the information and communication systems that underpin the informationsociety.
Since 2004 reorganization, RIEC played important roles in establishing three
university wide organizations authorized by the President of Tohoku University. In the fiscal year of 2009, Center for Spintronics Integrated Systems wasestablished to carry out the program designed by the Council for Science andTechnology Policy, Cabinet Office, Government of Japan. In 2011, Research
Organization of Electrical Communication was established to carry out research on disaster-resistant information communication network as one of theeight programs Tohoku University launched under the Institute for Disaster
Reconstruction and Regeneration Research in response to the heightenedsocial needs after the East Japan Great Earthquake. In 2013, Center for Innovative Integrated Electronic Systems was established to construct a center of
excellence of academic-industrial alliance.
RIEC has structures for close cooperation in the spheres of research andeducation with the School of Engineering (Electrical Engineering, Communications Engineering and Electronic Engineering), the Graduate School ofInformation Sciences, and the Graduate School of Biomedical Engineering.
At the same time it welcomes researchers from within Japan and fromall over the world, and as a world center of excellence its duty is to engage
vigorously in research activities in a wide range of fields related to telecommunications. Construction of the new building of 13,513m2, named the mainbuilding, was finished in November of 2014, and opening ceremony for thebuilding was held on June 23 with the cerebration of 80th anniversary. Building on the proud record of achievement of our distinguished predecessors
and colleagues, we are entering a new era in which we hope to make further
leaps forward amid the rapid development of information and communication
technologies and the rising tide of globalization.
電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 9

組織

Organization
機構

Organization Chart
所長
Director

運営協議会
Advisory Council

情報デバイス研究部門
Information Devices Division

副所長
Deputy Director

ブロードバンド工学研究部門
Broadband Engineering Division

研究部門
Research Divisions

人間情報システム研究部門
Human Information Systems Division

システム・ソフトウェア研究部門
Systems & Software Division

教授会
Faculty Council

ナノ・スピン実験施設
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

附属研究施設Research Facilities

ブレインウェア研究開発施設
Laboratory for Brainware Systems

21 世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century Information Technology

機動的研究グループ
Ad-hoc Research Groups

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health

共通研究施設Common Research Facilities

やわらかい情報システムセンター
Flexible Information System Center

研究基盤技術センター
Fundamental Technology Center

事務部
Administration Office

10

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

※本務は原則として研究部門です。

情報デバイス研究部門

Information Devices Division

ナノフォトエレクトロニクス研究室
Nano-Photoelectronics

上原
片野

洋一
諭

Y. Uehara
S. Katano

固体電子工学研究室
Solid State Electronics

末光
吹留

眞希
博一

M. Suemitsu
H. Fukidome

誘電ナノデバイス研究室
Dielectric Nano-Devices

長康雄

Y. Cho

物性機能設計研究室
Materials Functionality Design

白井正文

M. Shirai

スピントロニクス研究室
Spintronics

大野
深見

英男
俊輔

H. OhnoS. Fukami

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing

佐藤
櫻庭

茂雄
政夫

S. SatoM. Sakuraba

磁性デバイス研究室
Magnetic Devices (Visitor Section)（客員）ブロードバンド工学研究部門

Broadband Engineering Division

超高速光通信研究室
Ultrahigh-Speed Optical Communication

中沢 正隆 M. Nakazawa
廣岡 俊彦 T. Hirooka
吉田 真人 M. Yoshida

応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics

八坂

先端ワイヤレス通信技術研究室
Advanced Wireless Information Technology

末松 憲治 N. Suematsu
亀田
卓 S. Kameda

情報ストレージシステム研究室
Information Storage Systems

村岡 裕明 H. Muraoka
Simon John Greaves

超ブロードバンド信号処理研究室
Ultra-Broadband Signal Processing

尾辻 泰一 T. Otsuji
末光 哲也 T. Suemitsu
Stephane Albon Boubanga Tombet

洋

H. Yasaka

量子光情報工学研究室
Quantum-Optical Information Technology

枝松 圭一 K. Edamatsu
三森 康義 Y. MitsumoriMark Paul Sadgrove
ブロードバンド通信基盤技術研究室（客員）
Basic Technology for Broadband Communication (Visitor Section)
人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division

生体電磁情報研究室
Electromagnetic Bioinformation Engineering

石山 和志
枦 修一郎

K. Ishiyama
S. Hashi

先端音情報システム研究室
Advanced Acoustic Information Systems
高次視覚情報システム研究室
Visual Cognition and Systems

鈴木
坂本
塩入
栗木
松宮
北村

陽一
修一
諭
一郎
一道
喜文

Y. Suzuki
S. Sakamoto
S. Shioiri
I. Kuriki
K. Matsumiya
Y. Kitamura

石黒章夫

A. Ishiguro

庭野道夫

M. Niwano

情報コンテンツ研究室
Information Content
実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing
ナノ分子デバイス研究室
Nano-Molecular Devices
マルチモーダルコンピューティング研究室
Multimodal Computing (Visitor Section)
システム・ソフトウェア研究部門（客員）

Systems & Software Division

ソフトウェア構成研究室
大堀淳
Software Construction
上野 雄大
コンピューティング情報理論研究室
外山 芳人
Computing Information Theory
コミュニケーションネットワーク研究室
木下 哲男
Communication Network Systems
北形
元
環境調和型セキュア情報システム研究室
本間 尚文
Environmentally Conscious Secure Infomation System
ソフトコンピューティング集積堀尾 喜彦
システム研究室Soft Computing Integrated System
新概念VLSIシステム研究室
羽生 貴弘
New Paradigm VLSI System
夏井 雅典
情報社会構造研究室（客員）
Information Social Structure (Visitor Section)

A. Ohori
K. UenoY. Toyama

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

スピントロニクス研究室
Spintronics
ナノ分子デバイス研究室
Nano-Molecular Devices
ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing
ブレインウェア研究開発施設

大野 英男 H. Ohno
深見 俊輔 S. Fukami
庭野 道夫 M. Niwano
佐藤
櫻庭

茂雄
政夫

S. SatoM. Sakuraba

Laboratory for Brainware Systems

認識・学習システム研究室
Recognition and Learning Systems
ソフトコンピューティング集積システム研究室Soft Computing Integrated System
新概念VLSIシステム研究室
New Paradigm VLSI System
実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

塩入
諭 S. Shioiri
松宮 一道 K. Matsumiya
坂本 修一 S. Sakamoto
堀尾 喜彦 Y. Horio

羽生 貴弘 T. Hanyu
夏井 雅典 M. Natsui
石黒 章夫 A. Ishiguro

21世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century Information Technology
企画開発部
Project Planning Division

古西真

M. Furunishi

研究開発部
Technology Development Division
末松 憲治 N. Suematsu
モバイル分野Mobile Wireless Technology Group亀田
卓 K. Kameda
中村 隆喜 T. Nakamura
ストレージ分野
Storage Technology Group松岡浩 H. Matsuoka
知能アーカイブ分野（客員）
Intelligence Archive Group (Visitor Section)
研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center

工作部
Machine Shop Division
評価部
Evaluation Division
プロセス部
Process Division
情報技術部
Information Technology Division
事務部

Administration Office

総務係
General Affairs Section
研究協力係
Cooperative Research Section
図書係
Library Section
経理係
Accounting Section
用度係
Purchasing Section
機構支援室
Support Division

T. Kinoshita
G. Kitagata
N. Homma
Y. Horio

T. Hanyu
M. Natsui

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 11

職員数Faculty & Staff
平成28年5月1日現在/ as of May 1, 2016
教授

Professors

23

准教授

Associate Professors

19

助教

Assistant Professors

23

非常勤研究員Research Fellows

産学官連携研究員

4

教育研究支援者等

5

特任教授

Specially Appointed Professors

1

特任助教

Specially Appointed AssistantProfessors

1

事務職員

Administrative Staff

15

技術職員

Technical Staff

13

合計

Total

104

研究員受入れ数（平成27年度）

Researchers (FY2015)
外国人研究員Foreign Researchers

客員教授

Visiting Professors

3

客員准教授

Visiting Associate Professors

4

民間等共同研究員

Cooperative Researchers of Private Company etc

2

日本学術振興会特別研究員

JSPS Research Fellowship for Young Scientists

8

日本学術振興会外国人特別研究員

JSPS Postdoctoral Fellowship for Overseas
Researchers

1

受託研究員

Contract Researchers

10

受託研修員

Contract Trainees

1

合計

Total

29

学生数

Students
平成28年5月1日現在/ as of May 1, 2016
工学部・工学研究科

School of Engineering
学部4年生

Undergraduate Students
博士前期課程Master Course Students
博士後期課程Doctor Course Students

情報科学研究科

Graduate School ofInformation Science

医工学研究科

Graduate school of
Biomedical Engineering

電気通信研究所

RIEC

51

51

90（9）

42（6）

5

137（15）

28（7）

10（4）

1（1）

39（12）

研究所等研究生

1

Institute Research Students
合計

Total

169（16）52（10）

6（1）

1
※（

12

電気通信研究所

合計

Total

RIEC 2016 / 20171
228（27））外国人で内数/Foreigner

敷地・建物Land and Buildings
敷地：仙台市青葉区片平二丁目1番1号片平南地区敷地内
Site : Katahira 2-1-1, Aoba-ku, Sendai,980-8577, Japan
建物：総建面積		
総延面積		
Building: Total building area
Total floor area

15,491㎡
42,291㎡
15,491m2
42,291m2
平成28年5月1日現在/ as of May 1, 2016

建物名

様式

Name of Building

Structure

本館

鉄筋コンクリート地上6階、地下1階

1号館
Building No.1

鉄筋コンクリート4階建

Main building

Reinforced Concrete, 6 stories, 1basement

Reinforced Concrete, 4 stories

竣工年度

Year of Completion

延面積

Floor Area

2014

13,513㎡

S棟
Building-S：1962, 1963

7,772㎡

N棟
Building-N：1959, 1960
2号館
Building No.2

鉄筋コンクリート4階建

Reinforced Concrete, 4 stories

ナノ・スピン実験施設

鉄骨5階建
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics Steel-frame, 5 stories
ブレインウェア実験施設

Laboratory for Brainware Systems

鉄筋コンクリート平屋建

Reinforced Concrete, 1 story
鉄筋コンクリート（一部鉄骨）2階建

Reinforced Concrete(partly steel-frame), 2 stories
鉄骨平屋建

Steel-frame, 1 story
軽量鉄骨2階建Light-weight steel-frame, 2 stories
21世紀情報通信研究開発センター
Research Center for 21st Century
Information Technology

鉄筋コンクリート3階建

Reinforced Concrete, 3 stories
鉄骨平屋建

Steel-frame, 1 story
評価・分析センター

Evaluation and Analysis Center
ヘリウムサブセンター

Helium Sub-Center
附属工場

Machine Shop

鉄筋コンクリート2階建

Reinforced Concrete, 2 stories
鉄筋コンクリート（一部軽量鉄骨）平屋建

Reinforced Concrete(partly light-weightsteel-frame), 1 story

鉄筋コンクリート（一部軽量鉄骨）平屋建

Reinforced Concrete(partly light-weightsteel-frame), 1 story

1962, 1963

7,085㎡

2004

7,375㎡

1967, 1968, 1972

525㎡

1986

1,553㎡

1996

598㎡

1999

147㎡

1930

1,343㎡

2002

435㎡

1981

790㎡

1972

166㎡

1965, 1966, 1978

479㎡

その他

510㎡

Others
計

42,291㎡

Total

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 13

予算

Budget
電気通信研究所における予算の推移

Budget Shift

単位：百万円／million
million yen
単位：百万円／

6,000

5,000

4,000

3,000

2,000

1,000

0

FY2011FY2012

運営費交付金Operation Grants

予算額内訳

FY2013

FY2014

外部資金
External Funds

FY2015

施設整備費等
Expenses for Facilities Improvement etc.

単位：千円／ thousand yen

Budget Summary事

項FY2011Categories
運営費交付金Operation Grants

FY2015

835,898

770,443

723,507791,174

724,798

物件費

Non-Personnel Expenses

687,253

665,038

658,590668,941

667,582

1,523,151

1,435,481

1,382,097

1,460,115

1,392,380

469,840

407,629

343,824

399,311422,846

1,122,944

1,344,071

1,890,012

1,007,060

1,076,220

先端研究助成基金

813,777

671,668

660,57800

寄附金 Donations

54,16740,714

38,10016,89014,490（再掲）間接経費 Indirect Expenses

311,801

326,869

336,037

212,669

219,8862,460,728

2,464,082

2,932,514

1,423,261

1,513,556

432,607

4,993

0

0

0

0

0

49,632359,770

20,0110

1,536,530

000432,607

1,541,523

49,632359,770

20,011

4,416,486

5,441,086

4,364,243

3,243,146

2,925,947

計

科学研究費補助金

Grants-in-Aid for Scientific Research
受託研究費

Funds for Commissioned Research
FIRST Program ※ 1・NEXT Program ※ 2

外部資金

計

External Funds Total
災害復旧経費

Expenses for Reconstruction

移転事業経費

Expenses for Relocation

施設整備費

FY2014

Personnel Expenses

運営費交付金External Funds

FY2013

人件費

Operation Grants Total

外部資金

FY2012

Expenses for Facilities Improvement
施設整備費等計

Expenses for Facilities Improvement etc. Total
合

計

Total

※1 FIRST Program…Funding Program for World-Leading Innovative R&D on Science and Technology (JSPS)※2 NEXT Program…Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers(JSPS)

14

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

外部資金受入状況

External Funds

million yen
yen
単位：百万円／million
単位：百万円／

2,000
1,800
1,600
1,400
1,200
1,000
800
600
400
200
0

FY2011FY2012

科学研究費補助金
Grants-in-Aid for Scientific Research

外部資金内訳項

科学研究費補助金

Grants-in-Aid for Scientific Research
受託研究費

Funds for Commissioned Research
先端研究助成基金

FIRST Program ※ 1・NEXT Program ※ 2

合計

Total

受託研究費
Funds for Commissioned Research

FY2015
寄附金
Donations

先端研究助成基金
FIRST・NEXT Program

単位：千円／ thousand yen
事Donations

FY2014External Funds

Categories

寄附金

FY2013

FY2011FY2012FY2013

FY2014FY2015469,840

407,629

343,824

399,311422,846

1,122,944

1,344,071

1,890,012

1,007,060

1,076,220

813,777

671,668

660,5780054,16740,714

38,10016,89014,4902,460,728

2,464,082

2,932,514

1,423,261

1,513,556※1 FIRST Program…Funding Program for World-Leading Innovative R&D on Science and Technology (JSPS)※2 NEXT Program…Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers(JSPS)

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 15

共同プロジェクト研究

Nation-wide Cooperative Research Projects
共同プロジェクト研究の理念と概要
本研究所は、情報通信分野における COE（Center of Excellence）として、その成果をより広く社会に公開し、また研究者コミュニティー
がさらに発展するために共同利用・共同研究拠点として所外の研究者と共同プロジェクト研究を遂行している。本研究所の学問の性格上、単なる設備の共同利用ではなく、本研究所教員との共同研究を前提としているところに特徴がある。本研究所の「共同プロジェク
ト研究」とは、情報通信分野における技術・システムに関する各種の研究を国内外の優れた研究者の協力のもとに企画・コーディネー
トし、プロジェクト研究として実施していくものである。
共同プロジェクト研究は、所内外の研究者の英知を集めて企画され、さらにその積極的な参加を得て実施されることが肝要である。
これまで、本研究所の共同プロジェクト研究の提案および実施は、国・公・私立大学、国・公立研究機関及び、民間企業・団体等の教員及び研究者を対象として、公募により行われている。

共同プロジェクト研究委員会
共同プロジェクト研究の運営のために、共同プロジェクト研究委員会及び共同プロジェクト実施委員会、共同プロジェクト選考委員会が設置されている。共同プロジェクト研究委員会は、共同プロジェクト研究に関する重要な事項を審議するために所内 3 名、学内 2
名と学外 5 名の合計 10 名の委員により構成されている。共同プロジェクト研究委員会の使命は、本研究所で遂行されている研究内容の特徴を重視しながら、所内外の意見を広く求め、研究所の目的である「人間性豊かなコミュニケーションを実現する総合的科学技術の学理と応用の研究」の発展に不可欠な共同プロジェクト研究を積極的に推進することにある。これまで、公募研究の内容、採択の基準、外部への広報、企業の参加に関する点等について議論を行ってきており、特に企業の参加に関しては、公平・公表を原則として積極的な対応を行ってきている。 なお、共同プロジェクト研究の採択に際し審査を厳格に行うため、外部委員を含めた共同プロジェクト選考
委員会が設置されている。
また、共同プロジェクト研究の円滑な実施を図るために、本所専任の教員により組織されている共同プロジェクト実施委員会が設置されている。
The Institute has a long history of fundamental contributions in many fields of engineering and science that include the fields of semiconductor materials and devices, magnetic recording, optical communication, electromagnetic technology, applications of ultrasonics,
acoustic communication, non-linear physics and engineering, and computer software. On the basis of this rich historical background theInstitute was designated as National Center for Cooperative Research in 1994. Accompanying Tohoku University’s transformation to “anational university juridical entity” in April, 2004, this institution plays a leading role on the world stage, as its researchers, both domestic
and foreign, continue the task of “investigating the theory and application of universal science and technology to realize communication, to the enrichment of humanity.”
In such background, the Institute organizes Nation-wide Cooperative Research Projects by coordinating its activities with research
workers. The main themes for Cooperative Research are selected annually by the Committee for Cooperative Research Projects. Then
invitations for project proposals and participation are extended to university faculties and government laboratories as well as industrial
research groups. Each project approved by the Faculty Council of the Institute is carried out by a team of researchers that include members of the Institute as well as outside participants.
The Advisory Council which includes members from other institutions has an advisory function to the Director in defining the general
direction of the research at the Institute and its Nation-wide Cooperative Research Projects.
The Project Selection Committee that includes members from the outside of Tohoku University has a judging function for project proposals. The purpose of the Project Steering Committee is the proper operation of approved projects.

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電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

平成 28 年度共同プロジェクト研究平成 28 年度の共同プロジェクト研究は、所内外から公募され審議の結果次の 93 件（A：60 件、B：29 件、S：4 件）が採択された。
なお、区分Aは各々の研究課題について行う研究であり、60 件のうち 43 件が外部よりの提案、区分Bは短期開催の研究会形式の研究で、29 件のうち 20 件が外部よりの提案のものである。また、民間の研究者が参加している研究は、区分 A の 8 件、区分 B の 13 件である。
平成 26 年度に続き、区分 A と区分 B に対して、大型プロジェクト提案型、若手研究者対象型、萌芽的研究支援型、先端的研究推進型、国際共同研究推進型の 5 つの研究タイプを設けている。また、平成 28 年度からは、産学連携を推進するための支援を行う産学共同研
究推進型を新たに設けた。
区分 S は、情報通信分野において特に力点を置いて研究を推進すべき技術・システム上の課題について、本研究所が中心となりつつ、相乗効果や補完効果の期待できる他大学附置研究所等の研究組織とネットワークを構築し、研究を共同で推進する組織間連携プロジェ
クトである。
平成27年度実績
採択件数

100 件（A：63 件、B：33 件、S：4 件）

研究者数1,250 名（A：592 名、B：520 名、S：138 名）※区分 A と区分 B に対する 5 つのタイプの採択件数の内訳は以下の通りである（重複を含む）。
国際共同研究推進型：25 件

萌芽的研究支援型：36 件

若手研究者対象型：15 件

先端的研究推進型：54 件

大型プロジェクト提案型：7 件

その他：3 件共同プロジェクト研究の公募、実施について
共同プロジェクト研究の公募、実施は年度単位で行われている。例年、研究の公募は、1 月中旬に来年度の研究の公募要項の公開、
2 月 25 日前後が申請書の提案締切となっており、採否の判定にはプロジェクト選考委員会による書面審査を行い、その結果は 4 月中旬頃に申請者の所属機関の長を通じて通知される。研究期間は、4 月 20 日より 3 月 15 日までであり、研究終了後、共同プロジェクト
研究報告書を提出して頂くことになっている。なお、上の「理念と概要」の項で述べたように、本共同プロジェクト研究は本研究所教員との共同研究を前提としたものであるので、申請にあたっては本所に対応教員がいることが必要である。
なお、本共同プロジェクト研究については、次の web page にて広報している：

http://www.riec.tohoku.ac.jp/nation_wide/問い合わせ先：東北大学電気通信研究所研究協力係
電話：022-217-5422

平成28年度通研共同プロジェクト研究採択一覧
グラフェンを用いた光電子デバイスの研究
走査型非線形誘電率顕微法による層状構造圧電薄膜の極性評価
プラズマプロセスによる各種high-k/Ge構造の作製と界面近傍のトラップの評価
強誘電体障壁を有するFe4N基トンネル接合素子の開発
磁性体／半導体ハイブリッド構造の形成とナノデバイスへの応用に関する研究
Geベース高度歪異種原子層配列Ⅳ族半導体形成とナノデバイスへの応用に関する研究
2次元半導体薄膜の構造制御合成と物性解明
ディペンダブル・エア実現に向けた無線ネットワークアーキテクチャの開発
大脳神経回路の組織化に関する研究
ハイブリッド脳開発に向けた培養神経回路網の再構成
動的手がかりを考慮した音空間知覚に関する研究
ロングパスエコー下での伝送パラメータを用いない音声了解度推定
膜面法線磁場制御で発現する高機能薄膜デバイスの研究
ナノ構造体ハイブリッド太陽電池の開発
情報の流れに着目した新世代情報処理基盤技術に関する研究
心的状況共有のための共感デバイス協調機構の研究
カメラ画像に基づく耳介の音響伝達関数の高精度推定
テラヘルツセンシングデバイスに関する日西国際共同研究
ダイレクトディジタルRF変復調技術の研究
色名に関する文化差および個人差の研究
細かい手の操作の機械学習とHCIへの応用
ナノ電子デバイスに向けた高配向酸化物薄膜形成技術の開発
プラズマナノバイオ・医療の基盤確立
原子層制御プラズマCVDを駆使したⅣ族半導体量子ヘテロ構造形成と電子物性制御
オペランド顕微分光を用いた次世代デバイス研究
量子情報通信のための革新的量子光源の開発
単一金属ナノ構造体の微細形状制御と光物性THz デバイス応用に向けた半導体二次元電子系内プラズモンのシミュレーショ
ンによる研究
位相雑音特性に着目した共鳴トンネルTHz信号源の研究
フルコヒーレントアクセス方式を実現するための光−無線周波数変換方式に関する研究
M2M伝搬環境改善のためのメタマテリアルおよびリフレクトアレー応用に関する研究
生理指標に基づくSDN型ネットワーキングシステムの実証的研究
自己身体情報が外部環境把握に与える影響に関する研究
モノーラル音の知覚と頭部伝達関数の関係に関する研究
半導体微細加工と脂質二分子膜の融合に基づく高機能バイオ情報デバイスの創成
災害経験をかたりつぐICTに関する対話型・実践型研究
感覚情報間の同期性の判断がコンテンツの臨場感・迫真性に与える影響に関する検討
話者映像が音声刺激の系列再生に及ぼす影響
ロングパスエコーを考慮できる音声了解度の物理評価指標の開発
光ファイバーネットワークを用いた地震・津波・地殻変動の計測技術に関する研究
脳型計算用ハードウェア技術
共生コンピューティングのためのマルチモーダル・エージェントフレームワー
クに関する研究
多様化する情報ネットワークのための知識獲得・活用に関する研究
スマートコミュニティ構築のためのシステムアーキテクチャと基盤技術の開発

ユビキタスシステムの実世界導入に向けた実証的研究
嗅覚を含むマルチモーダル情報処理過程に関する研究
ナノスケール材料の相変化現象の探索と光電子デバイス応用
フィールドプレート付 InGaAs HEMTを用いた電力増幅器高効率化の研究
Si-Ge系ナノ構造制御による室温エレクトロルミネッセンス
超伝導検出器と読出回路の高性能化に関する研究
半導体中の局在電子分極における局所電場効果に関する研究
キラルナノ導波路に結合される量子エミッター
音声明瞭度・了解度の客観評価に関する研究
ブレインウェアシステムのアーキテクチャの研究
知的創造活動の支援ツール開発のための定量的評価指標の検討
人工知能技術を利用した音源分離システムの構築
音声の感性情報から人間の認知・行動を制御する通信システムの研究
HCIの特徴を活かした次世代型学術コミュニティの確立
視覚モデル構築のための協調的環境実現に関する研究
広域分散ストレージシステムの耐災害性・耐障害性を常時検証・評価・反映す
るプラットフォームの共同実証
高性能圧電材料の開発と通信・計測デバイスへの応用
ナノ材料とシリコン技術の融合による新概念デバイスに関する研究
ナノ半導体材料とそのデバイス・回路による電子システムに関する研究
ハイブリッドセミコンダクタ回路技術とその応用
マルチキャリア光波による先進通信・計測システムに関する研究
コトロジー創成：バイオミメティクスの新展開
多感覚統合への自己身体運動の寄与
ブレインウェアＬＳＩ国際共同研究
高信頼・高スケーラビリティメニーコア並列計算基盤
人と移動体のセンシング・コミュニケーション技術に関する研究
プラズマ流中マルチスケール構造形成による新規反応場の開拓
炭化珪素系ヘテロ構造を用いた物質創成と応用展開
量子測定の物理と情報通信
固体中のスピン・ダイナミクスの物理と応用
広帯域不要電波の無線通信性能への影響評価に関する研究
科学の客観性と人間性との調和を目指す科学教育のあり方と実施方法 -現代科学の問題点と人類の未来のために脳内の並列情報処理
高次元ニューラルネットワークにおける情報表現の最適化
酸化物表面の新機能創成とナノ・デバイスへの応用
ネットワークダイナミクスに内在する非同期性の解析に関する予備検討
メディア技術の高機能化に関する研究
電荷とスピンの制御に基づく精密物性科学の構築とデバイス応用
次世代通信機器用磁性材料および磁気デバイスの高性能化に関する研究
荷電現象がもたらす微粒子－流体混成系の多様性と機能性
視覚的な物体質感の認知メカニズムに関する研究
人と空間と情報技術に関する研究
数学の形式化への論理学的アプローチ
産業的プログラミング言語開発とプログラミング言語基盤研究の技術融合
マイクロ波およびレーザ応用合成開口レーダの実用化研究
未来のコヒーレント波科学技術基盤構築プロジェクト
スピントロニクス学術連携
ナノエレクトロニクスに関する連携研究
大規模データ処理に基づく対話的知識創発を通じた共感計算機構

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 17

研究領域

Research Fields
東北大学電気通信研究所は、工学研究科電気エネルギーシステム専攻、通信工学専攻、電子工学専攻及び情報科学研究科情報基礎科学専攻、システム情報科学専攻、応用情報科学専攻と、研究・教育両面において強い協力関係を保ち、共同利用・共同研究拠点の特徴を最大限発揮できる研究体制となっている。
この体制でわが国の以下の分野、即ち、第一に、物理現象を活かしたナノ情報デバイスの創成、第二に、超広帯域通信のための次世代システム創成、第三に、人間と環境を調和させる情報システムの創成、第四に、情報社会を支えるシステムとソフトウェアの創成、の研究を推進することを任務としている。

情報デバイスInformation Devices Divisionブロードバンド工学
Broadband Engineering Division

材料・デバイス科学
Materials Science and Device Science

情報通信
Information Technology

固体電子工学
誘電ナノデバイス
超音波工学 *
腫瘍医工学 *
物性機能設計物理フラクチュオマ
ティクス論 *
スピントロニクス
スピンエレクトロニクス *グリーンパワーエレクトロニクス *電子物理工学分野 *ナノ集積デバイス・プロセス
技術適応計画 *先端ワイヤレス通信技術
電磁波工学 *

知能集積システム学 *Solid State Electronics
Dielectric Nano-Devices
Ultrasonic Engineering *Biomedical Engineering *Materials Functionality Design
Physical Fluctuomatics *Spintronics
Spin Electronics *Green Power Electronics *Electronic Physics Engineering *Nano-Integration Devices andProcessing
Development and Managementof Technology *Intelligent Integrated Systems *Advanced Wireless Information
Technology
Electromagnetic Wave
Engineering *超高周波工学Ultrahigh-Frequency Engineering
超ブロードバンド信号処理

Ultra-Broadband
Signal Processing

光通信・量子光学
Optical Communication / Applied Quantum Electoronics
超高速光通信
応用量子光学
通信情報計測学 *微小光学 *

Ultrahigh-Speed
Optical Communication
Applied Quantum Optics
Optical Physics Engineering *Microphotonics *電子・光量子科学Electronics and Optical Quantum Science
ナノフォトエレクトロニクス
画像電子工学 *Nano-Photoelectronics

情報記録・材料科学
Information Recording / Material Science

Image Science and Information
Display *情報ストレージシステム Information Storage Systems
Quantum-Optical Information
量子光情報工学
Technology
Algorithm Theory *アルゴリズム論 *Biomodeling *バイオモデリング論 *プラズマ科学
Plasma Science
エネルギー生成システム *

Energy Generation System *ブロードバンド通信
基盤技術

客員分野
Visitor Section
磁性デバイス

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電気通信研究所

客員分野
Visitor Section

Magnetic Devices

RIEC 2016 / 2017

Basic Technology for Broadband
Communication

The Research Institute of Electrical Communication (RIEC) maintains a close cooperative relationship with the Graduate Schools of Engineering, Information Sciences and Biomedical Engineering in its research and educational activities, especially with the Departmentsof Electrical and Communication Engineering, Electronics, Computer and Mathematical Science, System Information Science and Applied Information Sciences. This cooperation enriches the research activities of RIEC as a “Joint Usage / Research Center.” The research
fields of four divisions are:(1) Information Devices Division:Advanced Nano-Information Devices Utilizing Physical Phenomena(2) Broadband Engineering Division:Next Generation Systems for Ultra-Broadband Communication(3) Human Information Systems Division:Creation of Information Systems Harmonizing People and Environments(4) Systems & Software Division:Advanced System and Software for Information Society

人間情報システム
Human Information Systems Division

システム・ソフトウェア
System & Software Division

生体情報
Bioinformation

計算機科学
Computer Science

生体電磁情報ソフトウェア構成
コンピューティング
情報理論
情報セキュリティ論 *画像情報通信工学 *知能システム科学 *ソフトウェア基礎科学 *Electromagnetic Bioinformation
Engineering
実世界コンピューティング Real-World Computing
Applied Electrical Energy System *応用電気エネルギーシステム *
Energy Conversion System *エネルギー変換システム *
Micro Energy Device *マイクロエネルギー
デバイス *
Neural Electronic Engineering *神経電子医工学 *人間情報
Human Information Processing
高次視覚情報システム
ヒューマンインターフェース *
先端音情報システム

Visual Cognition and Systems
Human Interface *Advanced Acoustic Information
Systems
Electronic Control System *
電子制御工学 *Advanced Information Technology *先端情報技術 *Intelligent Electronic Circuits *知的電子回路工学 *生命情報システム科学 * Systems Bioinformatics *Information Content
情報コンテンツ
Information Technology *情報通信技術論 *情報通信ソフトウェア * Communication Software Science *Communication Science *情報伝達学 *

Information Security *Image Information Communications *Intelligent System Science *Fundations of Software Science *インターネットコミュニケーション
Internet Communication
電力ネットワークシステム分野 *コミュニケーション
ネットワーク情報ネットワーク論 *環境調和型セキュア
情報システムElectric Power Network System *Communication Network Systems
Information Network Systems *Environmentally Conscious
Secure Information System

知的VLSIシステム
Intelligent VLSI System
新概念VLSIシステム
ソフトコンピューティ
ング集積システム
計算機構論 *New Paradigm VLSI System
Soft Computing Integrated
SystemComuter Structures *客員分野
Visitor Section

生体電子デバイス
Bioelectronics
ナノ分子デバイス
プラズマ理工学分野 *生体電子工学分野 *Software Construction
Computing Information Theory

Nano-Molecular Divices
Plasma Science Engineering *Biomedical Electronics *情報社会構造Information Social Structure

客員分野
Visitor Section
マルチモーダルコン
ピューティング

Multimodal Computing* 兼務教員の研究分野
Laboratories in Graduate Schools
電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 19

ナノフォトエレクトロニクス研究室■ Nano-Photoelectronics

ナノフォトエレクトロニクス
研究分野（上原教授）

ナノ光分子エレクトロニクス
研究分野（片野准教授）○‌空間、エネルギー、時間軸での個々の固体ナ
ノ構造の持つ物性の研究○ピコ秒の時間分解能の STM 発光分光法の開発○‌ナノ空間中での様々な電磁気学的効果とその工学的応用○高効率で広帯域の発光・受光素子の開発○‌単一原子・分子の光励起○単一分子の化学反応・構造制御○‌ナノ構造を機能素子として利用する分子エレ
クトロニクス

Nano-photoelectronics(Prof. Uehara)• ‌Exploration of material properties of individual
solid-state nano-structures in spatial, energy,
and time axes.
• ‌Development of STM light emission spectroscopy with ps time resolution.
• ‌Investigation of various electromagnetic phenomena in nanometer-scale spaces, and theirengineering applications.
• ‌Development of efficient and broad-band lightsources and detectors.

Nano-photomolecular Electronics(Assoc. Prof. Katano)• ‌Optical excitation of a single atom and molecule.
• ‌Controlling of the chemical reaction and geometry of a single molecule.
• ‌Molecular electronics based on the nano molecular assembly.

情報
デバイス
研究部門

Information
Devices Division

誘電ナノデバイス研究室■ Dielectric Nano-Devices

誘電ナノデバイス
研究分野（長教授）
Dielectric Nano-Devices(Prof. Cho)

固体電子工学研究室■ Solid State Electronics

固体電子工学研究分野（末光教授）

固体電子物性工学
研究分野（吹留准教授）○Si基板上SiC薄膜成長の表面化学○Si基板上SiC-MOSFETの開発○‌グラフェン・オン・シリコン構造を用いた超高速デバイス○‌MEMS技術を援用したDirac電子系の新機能開
拓と多機能集積デバイス開発○‌オペランド顕微分光法による新奇なナノデバ
イス物理の開拓• ‌Surface chemistry during formation of SiC films
on Si substrates.
• SiC-MOSFET on Si substrates.
• ‌High-speed devices based on graphene-onsilicon structure.

• ‌Development of integrated multi-functional
Dirac-electron devices using MEMS-based device fabrication processes.
• ‌Development of novel nano-device physics byuse of operando-microscopy.

Solid State Electronics(Prof. Suemitsu)

Solid State Physics for Electronics(Assoc. Prof. Fukidome)○‌超高分解能（原子分解能を持つ）走査型非線形誘電率顕微鏡の開発○‌非線形誘電率顕微法を用いた超高密度誘電体
記録の研究○‌新開発・非線形誘電率電位計測法による双極子由来表面電位の原子分解能計測 (SNDP)○‌非線形誘電率顕微鏡を用いた強誘電材料・圧電材料の評価法の研究○‌新開発・超高次非線形誘電率顕微鏡法を用いた半導体素子中のドーパントプロファイル計
測の研究（Si系，SiC他）• ‌Development of scanning nonlinear dielectric
microscope (SNDM) with super high (atomicscale) resolution.
• ‌Ultra-high density ferroelectric recording system using SNDM.
• ‌Atomically resolved imaging of dipole-induced
local surface potential by newly developed
scanning nonlinear dielectric Potentiometry(SNDP).
• ‌Evaluation of ferroelectric material and piezoelectric material using SNDM.
• ‌Evaluation of dopant profile in semiconductor
devices (Si or SiC system etc.) using newly developed super-higher order scanning nonlinear
dielectric microscopy.

物性機能設計研究室■ Materials Functionality Design

物性機能設計研究分野（白井教授）
Materials Functionality Design(Prof. Shirai)○‌第一原理計算に基づく新しいスピン機能材料の理論設計○‌スピントロニクス素子における電気伝導特性の理論解析○‌表面におけるナノ構造形成プロセスの計算機
シミュレーション○‌材料・素子機能を設計するシミュレーション
手法の開発• ‌Design of new spintronics materials based on
first-principles calculation• ‌Theoretical analysis of transport properties in
spintronics devices• ‌Computational simulation of nanostructuregrowth process on surface• ‌Development of simulation scheme for material/device functionality design

スピントロニクス研究室 ■ Spintronics

スピン機能工学
研究分野（大野教授）

ナノスピン材料デバイス
研究分野（深見准教授）○‌スピントロニクスに関する研究○‌スピントロニクス材料における電子・光・ス
ピン物性とその応用に関する研究○‌磁性半導体およびその量子構造の物性と応用に関する研究○‌金属磁性体の磁化の制御とその機能素子応用に関する研究○‌金属磁性体素子とそのメモリ・論理集積回路への応用に関する研究○‌ナノ磁性体中の磁区や磁壁のダイナミクスに関する研究○‌スピン・軌道相互作用を用いた磁化の制御に関する研究○高性能スピントロニクスメモリ素子の開発

Functional Spintronics(Prof. Ohno)• Spintronics• ‌Electrical, optical, and spin properties of spintronics materials and their applications• ‌Properties and applications of magnetic semiconductors and their quantum structures• ‌Spin control in magnetic metal and applications for functional devices• ‌Spintronic devices with metallic system and its applications for memory and logic integrated circuit

ナノ集積デバイス・プロセス研究室 ■ Nano-Integration Devices and Processing

ナノ集積デバイス研究分野（佐藤教授）

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野（櫻庭准教授）○‌新構造不揮発性メモリデバイスに関する研究○‌新構造積和演算デバイスに関する研究○‌脳型計算用デバイスの高密度実装技術に関する研究○‌量子知能デバイスに関する研究○‌高度歪IV 族半導体エピタキシャル成長のための低損傷基板非加熱プラズマCVD プロセスに関する研究○‌ IV 族半導体高度歪量子へテロ構造の高集積化プロセスに関する研究○‌ IV 族半導体量子へテロナノデバイスの製作と高性能化に関する研究

Nano-Integration Devices(Prof. Sato)• New structure non-volatile memory device• New structure product-sum operation device• ‌High-density implementation of devices forbrain computing• Intelligent quantum device

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)• ‌Low-damage plasma CVD process without
substrate heating for epitaxial growth of highly
strained group IV semiconductors• ‌Large-scale integration process of group IV
semiconductor quantum heterostructures• ‌Fabrication of high-performance nanodevices
utilizing group IV semiconductor quantum heterostructures

Nano Spin Materials and Devices(Assoc. Prof. Fukami)• ‌Dynamics of magnetic domain and domain
wall in nanoscale magnet• ‌Control of magnetization utilizing the spin-orbit interactions• ‌Development of high-performance spintronics
memory devices

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ナノフォトエレクトロニクス研究室

Nano-Photoelectronics

上原・片野研究室
Uehara & Katano Group
Staff
上原
教授

洋一

片野

准教授

諭

Yoichi Uehara

Satoshi Katano

Professor

Associate Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

本分野の研究目標はナノメートル領域における新規な物理・化学現象の探索とナノフォトエレクトロニック・デバイスへの応用にある。また、探索のための新しい手法の開発も目指している。

ナノフォトエレクトロニクス
研究分野｜上原教授

Our main interest lies in studying the physical and chemical
phenomena that take place in nanometerscale regions andtheir applications in nanophotoelectronic devices. Development of novel probing methods is also targeted.

Nano-photoelectronics (Prof. Uehara)

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

走査トンネル顕微鏡（STM）の探針から放出されるトンネル電子
によりナノ領域を局所的に励起しその光学応答を解析することにより、個々のナノ構造のもつ物性を探索・決定する。光計測においては、通常の電気的計測と異なり、達成できる時間分解能は信号強度による制約を受けない。従って、材料物性が高い空間分解
能と時間分解能で探索される。また、電子トンネルにより THz からPHz にわたる広いスペクトル領域でナノ構造中に閉じ込められた光の励起が可能になる。さらに、閉じ込められた光は、プロー
ブを用いて効率よく取り出すことができる。このような特徴を活用することにより、高効率で広帯域の発光・受光素子が実現される。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

ナノ光分子エレクトロニクス
研究分野｜片野准教授

The material properties of individual nanostructures are investigated through their optical responses to the local excitationinduced by electron tunneling in a scanning tunneling microscope (STM). In this method, unlike conventional electric measurements, attainable temporal resolution is not limited by
the signal levels. Hence, the material properties are exploredwith high spatial and temporal resolution. Efficient excitationof light confined in nanostructures is possible in the spectral
range from THz to PHz by electron tunneling. This confined
light is efficiently converted to free (i.e., propagating) light by
the presence of the tip. By utilizing such properties, one canrealize efficient and broadband optical sources and detectors.

Nano-photomolecular Electronics(Assoc. Prof. Katano)

近い将来、現在の Si 技術が到達するであろうダウンサイジングの限界を突破するために、次世代の分子をベースとした電子デバ
イスの加工と動作の原理を研究する。STM の電子トンネルを用いることにより、固体表面の個々の原子や分子の位置を変えたり、それらに化学反応を誘起したりすることができる。このようにして加工された単一原子・分子の化学的、物理的、電子的な特性を
STM を用いて研究する。また、ナノスケール領域における光分子
物性をSTM 発光分光により明らかにする。このような技術を組み合わせることにより、新奇な分子をベースとする電子デバイスの探索を行う。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Process and operation principles of the next-generation
molecule-based electronic devices are investigated to breakthrough the limit of downsizing that the current Si technology
will reach in the near future. By using electron tunneling in
STM, one can control the locations of individual atomic andmolecular species on a solid surface and even induce chemical
reactions in them. The physical, chemical and electronic properties of the species processed in such a way are investigatedby using abilities of STM itself. The optical proper-ties are also
analyzed by STM light emission spectroscopy. By combining
these techniques, we explore novel molecule-based electronic devices.

極低温 STM を備えた複合表面分析装置

Integrated Surface Analysis System with Low-temperature STM

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電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Solid State Electronics

末光・吹留研究室
Suemitsu & Fukidome Group
Staff
末光
教授

眞希

吹留

准教授

博一

長澤

弘幸

客員教授

朴

研究員

君昊

Maki Suemitsu

Hirokazu Fukidome

Hiroyuki Nagasawa

Goon-Ho Park

Professor

Associate Professor

Visiting Professor

Research Fellow

Research Activities

スケーリングによって高速化と高集積化を同時に実現するSiテクノロジーに基礎づけられてきたエレクトロニクスは、Siの物性的限界、極微細加工プロセスの技術的・コスト的バリアに直面している。一方、強電分野ではグリーンテクノロジーへの強い要求か
ら発電、送電、電力変換、エネルギー使用効率の向上が強く求められている。こうした中、Si基板上SiC薄膜を用いたパワーデバイ
ス、及びSi基板上SiC薄膜の上に形成したグラフェンは、こうしたSiテクノロジーが直面する二つの課題を解決する契機を持っている。当研究室ではSiテクノロジーにSiCとグラフェンを導入すべく、材料からデバイスまでの研究開発を行っている。

固体電子物性工学研究分野｜吹留准教授

Fig1. The world-first graphene-on-silicon technology

By use of nano-scale characterizations centered on synchrotron-radiation analyses, we are investigating the device properties of SiC as well as of Dirac electrons and two-dimensional
electron systems such as graphene. In particular, our finding ofcontrolling the surface structural and electronic properties ofgraphene in terms of the crystallographic orientation of the Si
substrate paves a way to industrialization of graphene. Use ofnano-fabrication is also investigated to realize further controlof graphene properties.

図２．グラフェン：炭素原子の二次元網の目構造

Fig2. ‌Graphene: A two-dimensional network ofcarbon atoms

図３．超高真空プロセス・評価一貫装置とSi表面のSTM像（右上）Fig3. ‌A UHV-compatible process/analyses system andthe STM image of a Si surface (inset).

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 23

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

図１．世界初のグラフェン・オン・シリコン技術

Solid State Physics for Electronics(Assoc.Prof. Fukidome)

ナノ・スピン実験施設

SiCおよびグラフェンをはじめとするDirac電子系及び二次元電子
ガス系材料を用いたデバイスの物性を、放射光を中心とするナノ計測技術を駆使して詳細に調べ、GOSプロセスとグラフェン電子構造の関係を明らかにしている。とくに基板面方位を用いたグラフェン構造・電子物性制御法の開発はグラフェンの工業化に道を拓くものであり、ナノ加工によるグラフェン物性の制御と併せ、研究に注力している。

By using our original technology of organosilane-based gassource molecular beam epitaxy, we have succeeded in theformation of qualified SiC thin films on Si substrates at low
temperatures (~1000 °C). Using this SiC/Si heterostructure,
we have further succeeded for the first time in the epitaxial
formation of graphene on Si sub-strates (GOS). We are now
studying the betterment of the SiC and GOS films to try tofabricate graphene-based field-effect transistors working in
the THz regime and power devices based on SiC/Si.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

独自に開発した有機シランによるガスソース分子線エピタキシ（GSMBE）法を用い、Si基板上へ高品質SiC薄膜を低温（~1000℃）
形成し、さらにこのSiC/Si薄膜を高温アニールすることでSi基板上にグラフェンをエピタキシャル結晶成長させるグラフェン・オ
ン・シリコン（GOS）技術の開発に世界に先駆けて成功している。
現在、SiC及びグラフェンの一層の高品質化に取り組み、Si基板上
パワーデバイス、並びにSi基板上グラフェンを用いたTHz動作FETの実現を目指して研究を行っている。

Solid State Electronics (Prof. Suemitsu)

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

固体電子工学研究分野｜末光教授

The strategy of scaling-based Si technology in electronics isnow facing several severe challenges, due to intrinsic physicalproperties of Si, difficulties in nano-fabrication of devices, andthe saturating bit cost by scaling. In power electronics, on theother hand, higher effiencies are required of devices used in
power generation, transmission, and conversion. In this respect, SiC thin films formed on Si substrates, and graphenefilms formed thereon, are expected to solve these challenges.
To introduce SiC and graphene into Si technology, we are
studying their surface-related growth mechanisms, development of device fabrication processes, and characterization of
their devices.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

固体電子工学研究室

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

誘電ナノデバイス研究室

Dielectric Nano-Devices

Staff

長研究室

長

康雄

山岸

裕史

教授

Yasuo Cho
Professor

Cho Group
山末
助教

耕平

平永
助教

良臣

特任助教

Kohei Yamasue

Yoshiomi Hiranaga

Yuji Yamagishi

Assistant Professor

Assistant Professor

Specially Appointed Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

誘電ナノデバイス研究室の目的・目標は、第一にナノテクノロジーを駆使した電子材料の誘電計測に関する研究の発展を図ることと、その成果を高性能次世代電子デバイスの開発へ応用することである。またそれらの研究活動を通じて、次世代を担う若い研究者や学生を育て上げることも重要な目標としている。特に、実験を中心にした実学重視の体制で研究・教育を行っており、若手の活躍の機会をできるだけ大きくするように努め、学生の学会活動等も積極的に推進している。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

誘電ナノデバイス研究分野｜長教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本分野では、強誘電体、常誘電体、圧電体材料など誘電材料一般の評価・開発及びそれらを用いた高機能通信デバイスや記憶素子の研究を行っている。
具体的には、超音波や光及び Fe- RAM 等に多用され、近年その発展がめざましい強誘電体単結晶や薄膜の分極分布や様々な結晶の局所的異方性が高速かつ高分解能に観測できる非線形誘電率顕微鏡を開発している。この顕微鏡は非線形誘電率の分布計測を通して、強誘電体の残留分極分布の計測や結晶性の評価が焦電現象や圧電現象、電気光学現象などを用いずに純電気的に行える世界で初めての装置であり、既に実用化もされている。その分解能も、現在では強誘電体で1ナノメータを切っており、半導体においては原子分解能を達成している。本顕微鏡用プローブを例えば強誘電体記録の再生装置に用いれば、現在まで実現できなかった超高密度な記録方式が実現可能になるなど、本顕微鏡は強誘電材料の評価にとどまらず、今後大きく発展していく技術である。実際、
SNDM ナノドメインエンジニアリングシステムを用いた強誘電体
データストレージにおいて、単一ドットでは直径2.8ナノメータのドメインの生成に成功しており、また多数のドメインドットを高密度に記録する実情報の記録で、一平方インチ当たり4テラビッ
トのデータストレージにも成功している。（図2参照）
また、SNDM は非常に微小な静電容量の変化を計測できるという特長を有しているので、強誘電体のみならず種々の材料の微小な誘電率変化の分布を高感度に検出可能である。この特長を生かし、高集積化が進む半導体デバイスにおいて特にフラッシュメモリ中の蓄積電荷の可視化や、半導体中のドーパントプロファイルの計測などにも SNDM は大きな威力を発揮すると考えられ研究を進めている。（図3参照）このように、SNDM は強誘電体に限らず新たな材料評価法へと発展しつつある。

図1. ‌‌‌超高真空非接触走査型非線形誘電率顕微鏡
によるSi（111）7X7構造の凹凸像と双極子モーメント像24

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

The aim and target of the dielectric nano-devices laboratory
are developing the research on the dielectric measurement ofelectronic materials using nano-technologies and applying its
fruits to high-performance next generation electronic devices.
It is also very important aim of our laboratory to bring up leaders of the next generation by cultivating young researchersand students through the research activities.

Dielectric Nano-Devices (Prof.Cho)
Our main area of interest is evaluation and development ofdielectric materials, including ferroelectric and piezoelectricmaterials and their application to communication devices andferroelectric data storage systems.
Our measure contributions to advancement in these fields are
the invention and the development of “Scanning Nonlinear
Dielectric Microscope” (SNDM) which is the first successful
purely electrical method for observing the ferroelectric polarization distribution without the influence of the shielding effect by free charges and it has already been put into practicaluse. The resolution of the microscope has been improved up
to atomic scale-order. Therefore, it has a great potential for
realizing the ultra-high density ferroelectric recording system.
Our recent research achieved to fabricate an ultra-small domain inversion dot, which has the diameter of 2.8 nm in caseof single dot fabrication, and achieved the recording densityof 4 Tbit/inch in actual information storage, requiring an abundance of bits to be packed together. (Fig.2)
Moreover, we have started to make a measurement and anevaluation of flash-memory device and dopant profile in semiconductor devices using SNDM. (Fig.3) Because SNDM candetect very small capacitance variation, it can be a very powerful evaluation tool for various materials. Now SNDM evolves
into a new evaluation technique for insulator material andsemiconductor materials besides ferroelectric materials.

図2. ‌微小分極反転ビットデータによる実情報記
録例( ４ Tbit/inch2)

図3. ‌SiCパワー MOSFETのドーパントプロファイ
ルの計測Materials Functionality Design

白井研究室
Shirai Group
Staff
白井
教授

正文

阿部
助教

和多加

辻川
助教

雅人

Masafumi Shirai

Kazutaka Abe

Masahito Tsujikawa

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

現代の情報デバイスには、大量の情報を処理・伝達・記録するた
めに半導体や磁性体など様々な材料が利用されている。本研究室の研究目標は以下のとおりである。 (1) 次世代情報デバイスの基盤となる材料やナノ構造において発現する量子物理現象を理論的に解明すること、(2) デバイス性能の向上につながる新しい機能を有する材料やナノ構造を理論設計すること、(3) 大規模シミュレー
ション技術を駆使した画期的な物性・機能の設計手法を確立すること。

Materials Functionality Design (Prof. Shirai)
Our research interest is focused on “spintronics” to realize newfunctional devices. The main topic is theoretical analysis ofspin-dependent transport properties in highly spin-polarizedmaterials. We extend our theoretical research to electric-field
effect on magnetic anisotropy in ferromagnetic films for realizing low power- consumption devices.
(1) We investigated the magnetic properties of D 022-Mn3Ga alloy
doped with Ti, V, Cr, by using first-principles calculations. While
the magnetization is increased by doping Ti, V, and Cr, the uniaxial magnetic anisotropy energy is slightly decreased due tothe reduction of tetragonal distortion. In particular, the Δ1 bandof Ti- or V-doped Mn3Ga is completely spin-polarized at the
Fermi level. Thus these alloys are promising candidates for electrode materials of MgO-based magnetic tunnel junctions.
(2) We investigated electronic structure of shape memory alloys
Ni-Mn-In by means of hard x-ray photoelectron spectroscopy
and first-principles calculations. We found a sharp drop in thedensity of states near the Fermi-level below the structural transformation temperature. We clarified theoretically that the structural phase transition is related to a competition of magnetic
coupling between Mn atoms. [S. Zhu, et al ., J. Phys.: Condens.
Matter 27, 362201 (2015).]

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

電子の有する電荷とスピンの自由度を共に利用した新しい機能デバイスの実現を目指したスピントロニクス研究の一環として、高スピン偏極材料やそれを用いたデバイス構造におけるスピン依存
電気伝導の理論解析を主たる研究テーマとしている。強磁性金属
薄膜における磁気異方性の電界制御による省電力デバイス創製を目指した理論研究にも着手している。
(1) 近年、D 022型Mn3Ga合金は高い強磁性転移温度と磁気異方性を有することからスピントロニクス材料もしくは永久磁石材料として注目されている。このMn3Ga合金にTi,V,Crを添加することにより磁気特性が向上するか、第一原理計算により検討した。いずれの元素を添加しても磁化の増大が見られたが、正方晶歪みの減少
により一軸磁気異方性エネルギーがわずかに減少してしまう。特にTi, V添加ではΔ1バンドが完全にスピン偏極率しており、MgO
障壁磁気トンネル接合の電極材料として有望である。
(2) 形状記憶合金Ni-Mn-Inの電子構造をバルク敏感硬X線光電子分
光と第一原理計算により研究した。この合金では構造相変態温度
より低温においてフェルミ準位近傍の状態密度が著しく減少し、擬ギャップが形成されることを見出した。この合金の構造相変態
は、通常の位置を占めたMn原子とIn位置を置換したMn原子の間にはたらく磁気的相互作用の競合と密接に関連していることを、理論的に明らかにした。[S. Zhu, et al ., J. Phys.: Condens. Matter
27, 362201 (2015).]

Various kinds of materials are utilized for processing, communication, and storage of massive data in modern information
devices. Our research objectives are as follows: (1) theoreticalanalyses of quantum phenomena in materials and nanostructures, (2) computational design of materials and nanostructures which possess new functionalities, (3) development ofmaterials design scheme utilizing large-scale computational
simulation techniques.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

物性機能設計研究分野｜白井教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

物性機能設計研究室

‌(a) D 022型Mn3Gaの結晶構造の模式図。
Mn3-xMxGa (M = Ti, V, Cr)の磁化(b)と一軸磁気異方性エネルギー (Ku) (c)のM濃度依存性。

Fig. 1: ‌(a) The crystal structure of D 022-Mn3Ga. Magnetization (b) anduniaxial magnetic anisotropy energy (Ku) (c) of Mn3-xMxGa (M =Ti, V, Cr) as functions of dopant concentration.

図2: D‌ 022型Mn2.75V0.25Ga（左図）およびMn2.75Ti0.25Ga（右図）のバンド分散。
赤線はΔ1バンドを表し、エネルギー（縦軸）の原点はフェルミ準位に取られている。

Fig. 2: ‌B and dispersion of D 0 22-Mn 2.75V 0.25Ga (left) and Mn 2.75Ti 0.25Ga(right), where red curves denote the Δ1 band and the origin ofenergy (vertical axis) is set to the Fermi level.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 25

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図1:

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

スピントロニクス研究室

Spintronics

大野・深見研究室
Ohno & Fukami Group
Staff
大野
教授

英男

深見

准教授

俊輔

金井
助教

駿

Justin Llandro

五十嵐

助教

研究員

忠二

後藤

研究員

和彦

Hideo Ohno

Shunsuke Fukami

Shun Kanai

Justin Llandro

Chuji Igarashi

Kazuhiko Goto

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Fellow

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

固体中の電子やスピンの状態を制御し工学的に応用するために、新しい材料・構造の開発とそのスピン物性の理解、及びそれらのスピントロニクス素子への応用に関する研究を行っている。さらに、不揮発性によりエレクトロニクスの高機能化、低消費電力化が期待されるスピントロニクス素子、及びスピントロニクス集積回路技術の研究開発を行っている。

Our research activities aim to deepen the understanding of
spin-related physics and to develop new functional materials
and devices in which electron and spin states are controlled.
We are also working on research and development of advanced technology for spintronics-based devices and integrated circuits, which are expected to realize high performanceand low power consumption owing to their nonvolatility.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.

ナノ集積デバイス・プロセス研究室Nano-Integration Devices and Processing
佐藤・櫻庭研究室

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

Sato & Sakuraba Group
Staff
佐藤
教授

茂雄

櫻庭

准教授

政夫

秋間
助教

学尚

Shigeo Sato

Masao Sakuraba

Hisanao Akima

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

研究活動

Research Activities

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

従来の高速性や大容量性に加え、低炭素社会実現へ向けた低消費
電力性や災害時でも動作するロバスト性など多様な要求に対応できる次世代情報通信基盤技術の開発に向けて、3次元ナノプロセ
ス技術を駆使したシリコン系半導体デバイスの高機能・高性能化と、それらを用いた大規模集積回路の実現が重要な課題である。
デバイスの高機能・高性能化においては、新材料や立体構造を導入した新トランジスタ素子・新メモリ素子の開発、量子効果など
新しい原理によって動作する新原理動作デバイスの開発、これらに必要な3次元プロセス技術の開発を進める。併せて、3次元集積化実装技術の開発、アナ・デジ混在ディペンダブル大規模集積回路の実現、非ノイマンアーキテクチャの実現に取り組む。

In addition to the conventional demands such as faster
operation and larger throughput, low power operation for
low-carbon emission and robust operation not damaged evenin a disaster are required for the development of the next
generation information technology. To meet these demands,studies on high functional and high performance Si-based
semiconductor devices realized by 3-D nano-processing andlarge scale integration of such devices are important researchsubjects. We study the subjects such as new transistors andmemories using new materials, new devices based on newprinciples like quantum effects, and required 3-D processing.
Moreover, we develop advanced technologies related to 3-D
nano-integration, dependable mixed signal LSI, and non von
Neumann architecture.
詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.
26

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

超高速光通信研究室 ■ Ultrahigh-Speed Optical Communication

光伝送
研究分野
（中沢教授）

光信号処理
研究分野（廣岡准教授）

高精度光ファイバ計測
研究分野（吉田准教授）○‌フェムト秒光パルスを用いた光時分割多重超高速伝送に関する研究○‌シャノンリミットを目指す超多値コヒーレン
ト光伝送に関する研究○‌マルチコアファイバならびに新機能性光ファイバの研究と新たなる光通信の開拓○‌時間領域光フーリエ変換を利用した波形歪み除去技術に関する研究○‌非線形光学効果を利用した全光信号処理技術と超高速 OTDM 伝送への応用○‌周波数安定化レーザと高精度光ファイバ計測への応用○‌超短パルスモード同期レーザと周波数標準・
光マイクロ波領域への応用• ‌Distortion elimination technique using timedmain optical Fourier transformation• ‌All-optical signal processing using nonlinear
optical effects and their application to ultrahigh-speed OTDM transmission• ‌Frequency stabilized lasers and their application to high accuracy measurements using
optical fibers• ‌Ultrashort mode-locked lasers and their application to frequency standards and microwavephotonics

Optical Transmission(Prof. Nakazawa)• ‌Terabit/s OTDM transmission using a femtosecond pulse train• ‌Ultra-multi-level coherent optical transmission
toward the Shannon limit• ‌Multi-core fibers and optical fibers with new
functionality

Optical Signal Processing(Assoc. Prof. Hirooka)

High Accuracy Measurements using Optical Fibers(Assoc. Prof. Yoshida)

ブロードバンド
工学研究部門

Broadband Engineering Division

応用量子光学研究室■ Applied Quantum Optics

高機能フォトニクス
研究分野（八坂教授）
Highly Functional Photonics(Prof. Yasaka)○‌光信号による半導体光デバイス超高速制御の研究○高機能半導体光源の研究○‌高機能半導体光変調器の研究○‌新機能半導体光集積回路の研究• ‌Ultra-high speed control of semiconductor
photonic devices by signal light injection• ‌Highly functional semiconductor light sources• ‌Highly functional semiconductor optical modulators• ‌Novel functional semiconductor photonic integrated circuits

先端ワイヤレス通信技術研究室■ Advanced Wireless Information Technology

先端ワイヤレス通信技術研究分野（末松教授）

先端ワイヤレスネットワーク技術
研究分野（亀田准教授）○‌広帯域ワイヤレス通信用 1 チップ送受信機の研究○ミリ波、サブミリ波半導体集積回路の研究○‌マルチモードワイヤレス／衛星通信用低電力
ディジタル RF 信号処理回路の研究○‌準天頂衛星を用いたロケーション・ショート
メッセージ通信の研究○‌人体内通信システム/デバイスの研究○‌地上系／衛星系統合ワイヤレス通信ネット
ワークの研究○‌広帯域ワイヤレス通信用ディジタル信号処理の研究

Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)

Advanced Wireless Network Technology(Assoc. Prof. Kameda)• ‌Joint terrestrial and satellite communication
network• ‌Digital signal processing for broadband wireless communication• Broadband wireless on-chip transceivers• Millimeter-wave/submillimeter-wave IC’s
• ‌Low power digital signal processing for multimode wireless / satellite communications• ‌Location and short message communication
system via QZSS• ‌Wireless system/devices for intra-body communication

情報ストレージシステム研究室 ■ Information Storage Systems

大規模ストレージシステム
研究分野（村岡教授）

記録理論コンピューテーション
研究分野（Greaves准教授）○‌次世代超高密度ハードディスクドライブに関する研究○磁気ストレージに用いるヘッドディスクの研究○‌高密度ストレージのためのディジタル信号処理に関する研究○大容量ファイルの分散ストレージに関する研究○‌高密度記録再生機構のコンピュータシミュ
レーションによる研究

Information Storage Systems(Prof. Muraoka)• High areal density hard disk drives• ‌Head/disk devices for high density magnetic
storage• Digital signal processing for high density storage• Network storage for large capacity file server

Recording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)• ‌Micromagnetic simulation for high density
read/write theory

超ブロードバンド信号処理研究室 ■ Ultra-Broadband Signal Processing

超ブロードバンドデバイス・システム研究分野（尾辻教授）

極限高速電子デバイス
研究分野（末光准教授）

超ブロードバンド・デバイス物理
研究分野（Tombet准教授）○‌プラズモン共鳴型テラヘルツ帯光源・検出・変調デバイスの研究実用化とシステム応用○‌新材料：グラフェンを用いた新原理テラヘル
ツ帯電子デバイスの創出とそのシステム応用○‌InGaAs 系材料を用いた極限高速電界効果トラ
ンジスタ及びその集積回路応用の研究○‌GaN 系材料を用いた高耐圧・高周波トランジ
スタ及びその集積回路応用の研究○III-V 化合物やグラフェンによるテラヘルツ帯
プラズモンデバイスの研究• ‌Plasmon-resonant terahertz emitters/detectors/modulators and their system applications• ‌Graphene-based terahertz lasers and ultrafast
transistors, and their system applications• ‌InGaAs-based field effect transistors (FETs) for
ultimately high-frequency integrated circuits• ‌GaN-based FETs for high-power and highfrequency applications

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)

Ultrafast Electron Devices(Assoc. Prof. Suemitsu)

Ultra-Broadband Device Physics(Assoc. Prof. Tombet)• ‌III-V and graphene based plasmonic materials/
devices and their terahertz applications.

量子光情報工学研究室 ■ Quantum-Optical Information Technology

量子光情報工学
研究分野（枝松教授）

量子レーザー分光工学
研究分野（三森准教授）

量子ナノフォトニクス
研究分野（Sadgrove准教授）○新 手法を用いた量子もつれ光子の発生・検出方法の開発と量子情報通信への応用○光 ファイバ、光導波路、半導体量子構造を用いた量子情報通信デバイスの開発○光 子を用いた極限量子計測、量子状態制御技術の開発と応用○半 導体量子ドットにおける超高速光制御法の開発○半導体微小共振器の光学的物性の解明○ナノ光ファイバを用いた単一光子光源の開発○ナ ノフォトニクスデバイスを用いた冷却原子の制御への応用• ‌Coherent optical control of electrons in semiconductor quantum dots.
• ‌Quantum optics of semiconductor microcavities.

• ‌Use of optical nanofibers to produce novel
single photon sources.
• ‌Control of cold atoms using nanophotonic devices.

Quantum-Optical Information Technology(Prof. Edamatsu)• ‌Novel techniques for the generation and detection of photon entanglement.
• ‌QICT devices using optical fibers, waveguides,
and semiconductor nanostructures.
• ‌Techniques for extreme quantum measurement
and quantum state synthesis using photons.

Quantum Laser Spectroscopy(Assoc. Prof. Mitsumori)

Quantum Nanophotonics(Assoc. Prof. Sadgrove)

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

超高速光通信研究室

Ultrahigh-Speed Optical Communication

中沢・廣岡・吉田研究室

Staff

Nakazawa, Hirooka & Yoshida Group教授

廣岡

俊彦 Toshihiko Hirooka 吉田

准教授

王Associate Professor

怡昕 Yixin Wang

研究員

Research Fellow

中沢

正隆 Masataka Nakazawa
Professor

真人 Masato Yoshida 葛西
Associate Professor

准教授

恵介 Keisuke Kasai

Assistant Professor
助教（プロジェクト特任）原子

広大 Kodai Harako

黒田久雄 Hisao Kuroda

研究員

Research Fellow

研究員

Research Fellow

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

インターネットで扱われる情報が音声、静止画、動画と多彩になり、また利用者が広がるにつれ、快適なコミュニケーション環境を提供する大容量・超高速ネットワークの実現が大変重要になってきている。超高速光通信技術はそのネットワークを支える中核技術である。本研究室は、光・量子エレクトロニクスをもとにして、
超高速光通信の基盤となる超短光パルス発生・伝送技術、ソリトンを中心とする非線形波動技術、超高速レーザ技術、光信号処理技術の研究を行い、21世紀のグローバルな超高速光ネットワークの構築を目指している。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

光伝送研究分野｜中沢教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

超高精細画像伝送や超臨場感通信などの実現のためには、高速な光伝送システムの構築が重要である。その一方で、周波数の帯域は無限ではなく効率の良い光通信方式の開発が望まれている。そこで本研究分野では、超短パルスレーザを駆使して光時分割多重（OTDM）方式により簡便な構成で 1Tbit/s/channel 以上の超高速光伝送の実現を目指している。高密度化に関しては、光の位相と振幅に同時に情報を乗せることにより周波数利用効率を大幅に向上させる QAM と呼ばれる超多値コヒーレント光伝送技術の研究開発に取り組んでいる。また、高安定なモード同期レーザはその縦モード間隔が新たな周波数基準になるため、その方面への応用も探求している。さらに、マルチコアファイバおよびその超大容
量空間多重伝送技術の研究を進めている。

光信号処理研究分野｜廣岡准教授
本研究分野では、光の超高速性を活かして、非線形光学効果を駆使して光信号を光のままで処理する全光化技術に力を注いでいる。具体的には、テラビット級の超高速 OTDM 伝送の実現に不可欠なフェムト秒光パルス圧縮、波形整形、光多重分離、歪み補償などの波形処理技術の研究開発に取り組んでいる。

高精度光ファイバ計測研究分野｜吉田准教授
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、1.55 μm 帯周波数安定化レーザの開発とその高精度光ファイバ計測への応用研究を進めている。さらに超短パル
スレーザの開発に取り組んでいる。

超高速光通信実験の様子

Experiment on ultrahigh-speed optical transmission

30

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

With the vast growth of traffic on the Internet from simple text
data to high quality voice, image, and real-time video content,
it has become increasingly important to realize an ultrafast,high-capacity network to support the daily needs of modern
communications. Ultrahigh-speed optical communicationis the key technology for building such an interconnectedworld. This laboratory aims to realize a global ultrahigh-speed
optical network by engaging in research on ultrashort pulse
generation and transmission. Our research areas include optical solitons, high-speed mode-locked lasers, optical signal
processing, and the development of fibers with new functions.

Optical Transmission (Prof. Nakazawa)
Ultrahigh-speed optical transmission is the driving force behind attempts to realize advanced high-speed networks that
support ultrahigh-precision image transmission or ultra-realistic communication. At the same time, there is a strong needto realize spectrally efficient optical transmission to expand
the transmission capacity for a given optical bandwidth. Witha view to achieving an ultrahigh bit rate exceeding 1 Tbit/s/channel, we are actively engaged in realizing ultrafast opticaltime division multiplexed (OTDM) transmission using ultrashort pulse lasers. To expand the spectral density, we areworking intensively on ultra-multi-level coherent QAM transmission technology in which the spectral efficiency is greatly
improved by encoding the information in both the amplitude
and phase of an optical beam. Another important aspect ofour research relates to the development of multi-core fibers
and their applications to ultrahigh-capacity space divisionmultiplexing.

Optical Signal Processing (Assoc. Prof. Hirooka)
We are engaged in the development of all-optical technologies using nonlinear optical effects by taking advantage of ultrafast optical properties, where optical signals are processed
without the need to convert them into the electrical domain.
Specifically, we are developing femtosecond pulse compression, pulse shaping, optical demultiplexing, and distortion
elimination techniques, which are indispensable for realizing
ultrahigh-speed OTDM transmission exceeding terabit/s.

High Accuracy Measurements using Optical Fibers(Assoc. Prof. Yoshida)
We are engaged in the development of frequency stabilized
laser operated at 1.55 μm and its application to high accuracy
measurements using optical fibers. Furthermore, we are developing ultra-short pulse lasers.

2048 QAMコヒーレント光信号（左）および19コアファイバの断面写真（右）2048 QAM coherent optical signal (left) and cross section of 19-core fiber (right)

Applied Quantum Optics

八坂研究室
Yasaka Group
Staff
八坂
教授

洋

横田
助教

信英

Hiroshi Yasaka

Nobuhide Yokota

Professor

Assistant Professor

Research Activities

高機能フォトニクス研究分野｜八坂教授

Highly Functional Photonics (Prof. Yasaka)
It is indispensable to establish highly functional light sourceand photonic device technologies and novel functional semiconductor photonic integrated circuit technology for realizing
highly functional optical communication systems and novel
functional optical signal processing systems. We have been
studying highly functional semiconductor photonic devices
and semiconductor photonic integrated circuits based on
semiconductor lasers and semiconductor optical modulators
to create novel semiconductor photonic devices, which cancontrol intensity, phase, frequency and polarization of opticalsignal freely. Furthermore we research novel semiconductor
photonic functional devices based on novel principle to realize innovative photonic information communication network
systems.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

新世代光情報通信ネットワークシステムを実現する上で、高機能化された光通信システムを実現するための高機能光源・光デバイ
ス技術、及び超高速光信号処理を実現するための新機能半導体光
集積デバイス技術を確立することが必要不可欠である。
本研究分野では、半導体レーザや半導体光変調器をベースとした
高機能半導体光デバイス、及び新機能半導体光集積回路の研究を行っている。光の強度、位相、周波数、偏波を自由に操ることのできる半導体光デバイス・光集積回路を実現することで、超大容量・超長距離光通信ネットワークの実現を目指している。また、新原理に基づく半導体光機能デバイスの創出を目指し、デバイスレベルから光情報通信ネットワークシステムを革新していくことを目指している。

Internet traffic has been increasing explosively and theamount of information which should be processed has been
increasing. The capacity of information processing in opticalcommunication systems should be increased drastically tocope with the explosive increase in the information traffic. It
is necessary to realize ultra-high speed and highly functional
semiconductor photonic devices and semiconductor photonic
integrated circuits to construct next generation highly functional optical information communication network systems.
We are investigating novel, highly functional semiconductor
photonic devices, which is indispensable to realize new generation optical information communication network systems.
Furthermore, our research interests cover ultrafast photonic
devices, opto-electronic semiconductor devices and their applications to optical computing and signal processing areas.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

FTTHが普及し、各家庭にまで光ファイバーが届くようになった
現在、インターネットの国内総トラフィックは1Tb/sを越え、光通信システムにおいて処理しなければならない情報量は、既に膨大なものとなっている。今後も情報量は爆発的に増加していくと考えられ、光通信システムの処理能力を飛躍的に増加するためのデバイス技術、及び新世代光情報通信ネットワークシステムを実現するための新機能半導体光デバイスの実現が必要不可欠となっている。
応用量子光学研究室では、光通信システムの処理能力を飛躍的に増加するための光デバイス技術、及び新世代光情報通信ネット
ワークシステムを実現するための革新的な新機能半導体光デバイスの実現を目標として研究を進めている｡ 本研究室では、あわせて光エレクトロニクス的手法による情報通信・計測や、半導体光デバイスの超高速動作とその演算処理への応用など、新しい光エレクトロニクス分野の開拓をはかっている｡

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

応用量子光学研究室

レーザ周波数応答特性の計算結果(左図)と試作素子による測定結果(右図)Frequency response of the laser; simulated results (left) and measured result by using fabricated device (right)

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 31

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

ハイブリッド変調型高速直接変調半導体レーザの構成
Schematic structure of a hybrid-modulation semiconductor laserwith Low-temperature STM

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

先端ワイヤレス通信技術研究室

Advanced Wireless Information Technology

末松・亀田研究室
Suematsu & Kameda Group
Staff
末松
教授

憲治

亀田

准教授

卓

本良
助教

瑞樹

Noriharu Suematsu

Suguru Kameda

Mizuki Motoyoshi

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

携帯電話などのワイヤレス通信が、単に音声やメールの伝送だけでなく、これまで有線でしか実現できなかったインターネット上の画像、動画など大量のデータを含むコンテンツの伝送にも使える情報社会が実現されようとしている。ワイヤレス通信の特徴としては、
その通信端末を自由に持ち歩くことができ、かつ、ネットワークの存在を感じずにどこでも使えることが挙げられるが、このためには、
小形、軽量、長い待受・通話時間だけでなく、どの場所でも、移動中でも、災害時でも必ず繋がる高信頼性が求められている。一方、取り扱うデータ量が増えていくために、データ量あたりに許される消費電力は減少させなくてはならず、これまで以上に電源に対して効率的なワイヤレス通信技術も求められている。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

先端ワイヤレス通信技術
研究分野｜末松教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

本研究分野では地上系・衛星系を統合した高度情報ネットワークの実現を目指して、高信頼かつ電力消費の少ない先端ワイヤレス
通信技術（Advanced Wireless IT）に関する研究を、信号処理回路・
デバイス・実装技術から変復調・ネットワーク技術に至るまで、一貫して研究・開発を行っている。
信号処理回路・デバイス・実装技術の研究としては、シリコン
CMOS 技術を用いた超高周波帯 RF パワーアンプ・シンセサイザ・
ミキサなどの設計・開発、超小型アンテナモジュールの開発を行っている。そして、これらのシリコン RF デバイス、アンテナモジュー
ルなどのワイヤレス通信端末に必要な回路の特性を、ディジタル回路技術を用いて補償するディジタルアシステッド RF アナログ回路の研究・開発を行っている。
変復調・ネットワーク技術の研究としては、自動車・鉄道など
による高速移動時にも高速ネットワークアクセスを可能とする次世代の広域・高速モバイルブロードバンドワイヤレスアクセス（MBWA; mobile broadband wireless access） の 研 究 を 行 っ て いる。また、オフィス・家電ディジタル機器をネットワーク接続可能とするような、高信頼・高速ワイヤレス LAN やワイヤレス PAN（personal area network）の研究を行っている。

先端ワイヤレスネットワーク技術
研究分野｜亀田准教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、衛星通信を含むあらゆる無線通信方式を受信し、ユーザが意識することなく常に最適なネットワークへシームレスにアクセス可能とする、ワイヤレス通信技術の設計・開発を行っている。また、大規模災害時にも対応可能な大収容数対応のワイ
ヤレスアクセス方式についての研究を行っている。

Fig.1 ユビキタス化・ブロードバンド化が進むネットワークの進化

Fig.1 Evolutional network for ubiquitousness and broadband

32

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Wireless communication systems, such as cellular phones, haveoffered mobile voice/mail services to us. Nowadays, they begin to offer mobile internet services which handle high capacity photo/motion data. In order to enjoy freedom from wired
lines, small size, light weight, long battery life terminals havebeen required. For the next generation wireless systems which
include terrestrial / satellite communications, dependable connectivity and green wireless information technologies (IT) willbe the key issues.

Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)
Toward the realization of a ubiquitous and broad-band wirelessnetwork, we are actively engaged in the research work on dependable and low power consumption advanced wireless IT.
We cover the whole technical fields from the lower to higher
layers, i.e., signal processing, RF/Mixed signal device, antenna,
MODEM and network technologies.
As the studies on signal processing, RF/Mixed signal device andantenna technologies, we are developing RF/Millimeter-wave
RF CMOS IC’s, antenna integrated 3-dimensional system inpackage (SiP) transceiver modules, digital/RF mixed signal IC’s.
As the studies on MODEM and network technologies, we arefocusing on next generation mobile broadband wireless access (MBWA: mobile broadband wireless access), dependable
broadband wireless local area network (WLAN) and ultra-broadband wireless personal area network (WPAN).
We are also working for the next generation wireless communication systems/devices which include a location / short message communication system via quasi-zenith satellites (QZS)
and a fusion of various wireless communication systems “dependable wireless system.”

Advanced Wireless Network Technology(Assoc. Prof. Kameda)
We are engaged in the development of wireless access technology for heterogeneous wireless network include satellite
communications. Specifically, we are developing seamlessroaming technologies among heterogeneous networks andlarge-capacity wireless access method for large disaster relief.

Fig.2 広帯域ワイヤレス通信用 1 チップ送受信機の研究
Fig.2 One-chip modem LSI for Broadband wireless communication

Information Storage Systems

村岡・Greaves研究室
Muraoka & Greaves Group
Staff
村岡

裕明

Simon John Greaves

Hiroaki Muraoka

Simon J. Greaves

Professor

Associate Professor

教授

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

情報ストレージシステム研究室

准教授

大規模ストレージシステム
研究分野｜村岡教授

記録理論コンピューテーション
研究分野｜Greaves准教授
マイクロマグネティックス理論に基づきスーパーコンピュータを用いるコンピュータシミュレーションを駆使して高密度ストレー
ジ方式の記録機構の研究を行っている。

Information Storage Systems(Prof. Muraoka)
Single-pole heads and perpendicular disks are investigatedthrough read/write experiments, as shown in Fig. 1, to improve the recording performance. For extremely large capacity storage systems, storage grids working on a network, asshown in Fig. 2, are also explored.

Recording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)
A computer simulation utilizing micromagnetics is being
carried out to obtain design guidelines for ultra-high density
recording.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

単磁極型記録ヘッドと垂直ディスクの研究を行い、実際にこれらを組み合わせた高密度記録再生の実験的検討（図1）を踏まえて性能向上に取り組んでいる。また、単体の装置を超える超大容量システムとして、ネットワーク上に分散するストレージを組み合わせて高速性と大容量性を引き出す分散ストレージ（図2）の研究も進めている。

Our main interest lies in high-density information storage
technology. The core technology is magnetic recording with
fast data transfer and large storage capacity, which is appliedin hard disk drives and magnetic tape storage. Recently,
multi-media information, such as digital movies and music,
that requires very large storage capacities is used in broad
applications from internet to mobile communication. This
trend accelerates the areal density increase of magnetic recording. Recording theories, devices, and systems based on
perpendicular recording are being studied in order to attainultra-high density information storage. Our target is terabit
storage (over 5 Tbits/inch2 areal density), in which the bit size
corresponds to an area of 10 nm by 10 nm.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

本研究分野では大容量情報を蓄積する情報ストレージ技術に関する研究を行っている。近年、インターネットから無線通信に至る
幅広い分野で映像や音声などの大容量マルチメディア情報が普及しており、情報ストレージのさらなる高密度化が強く求められている。この中心的な技術が磁気記録技術で、高速データ転送と高密度大容量を特長として、ハードディスク装置や磁気テープ装置に広く用いられている。本分野では、高密度磁気ストレージの実
現のために本所で発明された垂直磁気記録を用いる記録方式、デバイス、さらにはシステムまでの広範な研究を行っている。1 ビッ
トの面積が 10 ナノメータ四方以下という次世代の高速高密度情報ストレージ（テラビットストレージ）とそれを用いる高速省電力超大規模ストレージシステムの実現を目標にしている。

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

単磁極型記録ヘッドと垂直ディスクを用いた記録再生特性の測定

Fig. 1 ‌Read/write measurement using a single-pole head and a perpendicular medium.

図２

多数の並列 HDDにより構成される大規模ストレージシステム

Fig. 2 A large-scale storage system with parallel HDD operation.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 33

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図１

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

超ブロードバンド信号処理研究室

Ultra-Broadband Signal Processing

尾辻・末光・Boubanga-Tombet研究室
Otsuji, Suemitsu & Boubanga-Tombet Group
Staff 尾辻教授

泰一 Taiichi Otsuji
Professor

末光

准教授

哲也 Tetsuya Suemitsu
Associate Professor

Stephane Albon Boubanga Tombet
准教授

佐藤
助教

昭 Akira Satou

Assistant Professor

渡辺

Stephane Albon Boubanga Tombet
Associate Professor

隆之 Takayuki Watanabe

非常勤研究員Research Fellow

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

本研究分野では、いまだ未踏の電磁波領域であるミリ波・テラヘ
ルツ波（サブミリ波）帯の技術を開拓、実用化するために、本領域で動作する新しい電子デバイスおよび回路システムの創出と、それらの情報通信・計測システムへの応用に関する研究開発を行っている。

超ブロードバンドデバイス・システム研究分野｜尾辻教授

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

ミリ波・テラヘルツ帯での動作が可能な新規電子デバイスおよび
そのシステムを研究する。具体的には、半導体ヘテロ接合構造やグラフェンに発現する2次元プラズモン共鳴を利用した新しい動作原理のテラヘルツ帯レーザーや高速トランジスタの創出を目指す。さらに、これら世界最先端の超ブロードバンドデバイス・回路を応用して、超高速無線通信や安心･安全のための新たな計測技術の開発を進めている。

極限高速電子デバイス
研究分野｜末光准教授

Terahertz (sub-millimeter) coherent electromagnetic waves are
expected to explore the potential application fields of future
information and communications technologies. We are developing novel, ultra-broadband integrated signal-processing
devices/systems operating in the millimeter and terahertz frequency regime.

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)
We are developing novel, integrated electron devices andcircuit systems operating in the millimeter-wave and terahertz
regions. III-V- and graphene-based active plasmonic heterostructures for creating new types of terahertz lasers and ultrafast transistors are major concerns. By making full use of theseworld-leading device/circuit technologies, we are exploring
future ultra-broadband wireless communication systems aswell as spectroscopic/imaging systems for safety and security.

Ultrafast Electron Devices(Assoc. Prof. Suemitsu)

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

本研究分野では、キャリア輸送特性に優れた半導体材料に微細加工技術を駆使してトランジスタ性能の極限高速化を追求する。具
体的には、ミリ波・テラヘルツ波帯動作のトランジスタ実現を目指して、高い電子移動度が実現できるインジウム砒化ガリウム（InGaAs）系材料や、高い電子飽和速度が期待される窒化ガリウ
ム（GaN）系材料によるヘテロ接合型電界効果トランジスタおよ
びそれらを用いた集積回路の開発を推進している。

超ブロードバンド・デバイス物理
研究分野｜Boubanga-Tombet准教授
III-V 化合物ヘテロ構造やグラフェンにおけるプラズモン関連現象の理論的・実験的研究を行い、将来の情報通信・計測システムへ応用可能なミリ波・テラヘルツ帯プラズモンデバイスの創出を目指す。

We are focusing on two important material systems forhigh-speed and high-frequency devices: the indium gallium
arsenide (InGaAs) for ultimately high-frequency operation including sub-millimeter-wave regime, the gallium nitride (GaN)
for high-power millimeter-wave applications. Our activities
include the design, process, and characterization of these devices and their integrated circuits.

Ultra-Broadband Device Physics(Assoc. Prof. Boubanga Tombet)
We theoretically and experimentally investigate the physics ofplasmonics in III-V semiconductor- and graphene-based heterostructure material systems and their device applications.
Our main goal is to develop new and original plasmonic integrated devices operating in the millimeter-wave and terahertz
regions for the next generation of imaging, spectroscopy, andultra-broadband communication systems.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

2 次元プラズモン共鳴効果を利用した InP 系へテロ接合
材料による新しいテラヘルツ帯エミッタ・ディテクタ素子（A-DGG-HEMT）の断面構造、電子顕微鏡写真

Cross-sectional view and SEM images of an InPbased asymmetric dual-grating-gate (A-DGG) HEMT.

34

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

A-DGG HEMT 素子からの世界初の単色コヒーレントテラ
ヘルツ放射の観測結果

Record-breaking world-first coherent, mono-chromatic THz emission from the A-DGG HEMT.

グラフェン・金属マイクロリボンアレイの表面プラズモ
ンポラリトン励起による巨大テラヘルツ利得と超放射現象の発見

Superradiant THz lasing with giant gain in population-inverted graphene-metal ribbon arrays.

Quantum-Optical Information Technology

枝松・三森・Sadgrove研究室
Edamatsu, Mitsumori & Sadgrove Group
Staff
枝松
教授

圭一

三森

准教授

康義

Mark Paul Sadgrove
准教授

松本
助教

伸之

Keiichi Edamatsu Yasuyoshi Mitsumori Mark Paul Sadgrove

Nobuyuki Matsumoto

Professor

Assistant Professor

Associate Professor

Associate Professor

現在の情報処理・通信技術は、信号を電圧や周波数などの古典的でマクロな物理量に対応させて様々な処理を行っているが、近い
将来、情報の高密度化と高速化に限界が訪れることが指摘されている。これに対し、個々の電子や光子などのミクロな量に情報を保持させ、量子力学の原理を直接応用することによって、従来の限界を打ち破る性能を持ちうる量子情報通信技術の実用化が強く期待されている。本研究室は、電子および光子を用いた量子情報
通信デバイスの実用化を目指し、未来の量子情報通信の中核となるべき極限技術の開発に積極的に挑戦している。

量子もつれなどの光の量子性を駆使した量子情報通信技術、新材
料・半導体量子構造を用いた量子情報通信デバイス、極限量子計
測・制御技術の基礎開発を行っている。

半導体量子構造における電子状態の光制御法の開発および光学物性の解明を行い、量子情報通信の実現に向けた光デバイスの開発を目指している。

量子ナノフォトニクス
研究分野｜Sadgrove准教授

Quantum-Optical Information Technology(Prof. Edamatsu)
Development of fundamental devices and quantum measurement techniques for quantum info-communication technology(QICT) utilizing photons, novel materials and semiconductor
nanostructures.

Quantum Laser Spectroscopy(Assoc. Prof. Mitsumori)
Development of optical manipulation technique of electrons
in semiconductor quantum structures for the realization of
QICTQuantum Nanophotonics(Assoc. Prof. Sadgrove)
Development of nanophotonic methods for the manipulationof quantum emitters and cold atoms.

図１．‌光子の偏光測定における誤差と擾乱の不確定性関係の計測結果（黒丸）と理論不等式の下限値（曲線）。計測結果はハイゼンベルクの不等式（青線）を破り、小澤（赤）およびブランシアード（紫、緑）の不等式を満たす領域にある。

図２．半導体量子ドット中の電子・正孔対の光学的コヒーレント制御。

Fig. 2 ‌Coherent optical control of an electron-hole pair in a semiconductor quantum dot.

Fig. 1 ‌Experimental results (filled circles) and predicted lower bounds (curves) oferror-disturbance uncertainty relations (EDR) in photon polarization measurement. The Heisenberg EDR (blue) is violated by the experiment while
the EDRs proposed by Ozawa (red) and Branciard (purple and green) hold.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 35

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

量子光源や冷却原子の制御のためのナノフォトニクスデバイスの開発を目指している。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

量子レーザー分光工学
研究分野｜三森准教授

Current information and communication technology utilizes
macroscopic and classical physical quantities, such as voltage or frequency of electric fields. The classical technology
will reach the limit of information density and speed in thenear future. The quantum-mechanical counterpart, “quantum
information processing and communication technology”, inwhich information is carried by microscopic and quantum-mechanical quantities, is expected to overcome the difficulty. Our
goal is to develop the quantum information devices utilizing
quantum interaction between electrons and photons in semiconductor nanostructures, to obtain further understanding of
their physics, and to apply them to practical quantum information technologies.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

量子光情報工学研究分野｜枝松教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

量子光情報工学研究室

生体電磁情報研究室 ■ Electromagnetic Bioinformation Engineering

生体電磁情報研究分野（石山教授）

Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)○超高感度磁界センサ○高周波電磁界計測技術○マイクロ磁気アクチュエータ○磁気利用次世代医療機器

生体電磁材料研究分野（枦准教授）Electromagnetic Bioinformation Materials(Assoc. Prof. Hashi)○ワイヤレス磁気センシングシステム○機能性磁性材料• Wireless magnetic sensing system• Functional magnetic materials

高次視覚情報システム研究室■ Visual Cognition and Systems

高次視覚情報システム
研究分野（塩入教授）
Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)○視覚的注意の時間特性と空間特性の測定○眼球運動制御と視覚的注意機構のモデル化○3次元認識の初期，中期，高次視覚特性の研究• ‌Measurements of spatial and temporal characteristics of visual attention.
• ‌Modeling control system of eye movements
and visual attention• ‌Investigation of early, middle and late vision of
3D perception.

• Super high sensitivity magnetic field sensor• ‌H igh-frequency electromagnetic measuringsystem• Micro magnetic actuator• New medical equipment using magnetic

人間情報システム
研究部門

Human Information Systems Division

先端音情報システム研究室 ■ Advanced Acoustic Information Systems

先端音情報システム研究分野（鈴木教授）

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野（坂本准教授）○‌マルチモーダル感覚の視点に基づく3次元音空間知覚過程の解明○‌能動聴取（active listening）概念に基づく3次
元聴覚ディスプレイ構成原理とシステム構築○‌聴覚過程理解に基づく音情報信号処理原理の研究○‌臨場感・迫真性等の高次感性情報認知過程の解明○‌聴覚及び複合感覚知覚情報処理過程の研究○‌3次元音空間情報の高精細センシングシステムの構築○‌複合感覚情報処理に基づく音響情報システムの構築

Advanced Acoustic Information Systems(Prof. Suzuki)• ‌Spatial hearing process as a multimodal perception• ‌System theory and development of 3D highdefinition auditory displays based on the notion of “active listening”• ‌Development of new theories of acoustic digital signal processing.
• ‌High level cognition process of the sense ofpresence and verisimilitude

Auditory and Multisensory Information Systems(Assoc. Prof. Sakamoto)• ‌Mechanism of multisensory information processing including hearing• ‌Development of high-definition 3D soundspace acquisition systems• ‌Auditory information systems based on multisensory information processing

実世界コンピューティング研究室■ Real-World Computing

知覚脳機能
研究分野
（栗木准教授）適応的認知行動システム
研究分野（松宮准教授）

実世界コンピューティング
研究分野（石黒教授）○脳内の色情報表現に関する研究○視覚情報の脳内での分離・統合に関する研究○視覚と触覚の異種感覚統合過程の研究○視知覚と行動の関係に関する研究○身体行動時の空間知覚に関する研究○超大自由度ソフトロボットの制御○這 行や遊泳、飛行、歩行、走行における自律分散制御○多 芸多才な振る舞いの発現原理の力学的解明とロボティクスへの応用

Cognitive Brain Functions(Assoc. Prof. Kuriki)• ‌Representation of color information in humanbrain• ‌Separation and integration of visual information in human brain

Adaptive Cognition and Action Systems(Assoc. Prof. Matsumiya)• ‌Integration of visual and haptic information in
the human perceptual system• ‌Mechanisms in visual perception and action• ‌Spatial perception during bodily actions

Real-World Computing(Prof. Ishiguro)• ‌Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• ‌Autonomous decentralized control for various
types of locomotion, e.g., slithering, swimming,
flying, walking, running.
• ‌Dynamical system approach to understand versatility behavioral and its application to robotics.

情報コンテンツ研究室■ Information Content

ナノ分子デバイス研究室■ Nano Molecular Devices

インタラクティブコンテンツ
設計研究分野（北村教授）

ナノ分子デバイス
研究分野（庭野教授）

Interactive Content Design(Prof. Kitamura)○ディスプレイと3 次元インタラクション‌視覚を中心とするさまざまな情報コンテンツ
を的確に表示するディスプレイ装置と、これをうまく活用してコンテンツを利用するための3次元インタラクション技術の研究○快適なコミュニケーション空間つくり‌人と人がコミュニケーションを行う空間を、
コンテンツやIT の力を使って、より快適にしようとする研究。そのために、空間内の人の言語的・非言語的行動をセンシング・解析し、その結果を考慮したコンテンツの提示や空間デザインによって、空間の活性化や制御を目指す。
○インタラクションデザイン‌大画面、タッチパネル、マウスなどのさまざ
まな環境で効率的に多くのコンテンツを扱うことができるような動的表現アルゴリズムや新しいインタラクション手法をデザインする研究○災 害復興エンタテインメントコンピューティ
ング‌エンタテインメントコンピューティングの技
術を活かして、さまざまな分野の方々と協力しあいながら、被災地の創造的復興につなげるとともに、今後、世界中でいつ起きるかもしれない災害にも対処できるよう、いろいろな知見を蓄えたいと思い、進めつつある研究。

Nano Molecular Devices(Prof. Niwano)• ‌Displays and 3D Interaction Technologies
We are designing original display systems toshow visual information accurately and effectively, and interaction techniques to make better use of these display systems.
• ‌Modeling and Controlling the “Atmosphere”
by Media SpaceT his research aims to stimulate the “atmosphere” of a conversation space by spatial
media technologies.
• ‌Designing Novel Content Visualization andInteraction techniquesT his research focuses on designing novel
visualization and interaction techniques toefficiently use a large amount of information
content in a variety of display devices.
• ‌Entertainment Computing for Creative Rejuvenation
We are researching novel entertainment computing technologies that empower people andindustries in disaster-stricken areas with interdisciplinary collaborations.

○‌ナノ構造を用いた有機無機ハイブリッド太陽電池の研究○‌有機無機ハイブリッド膜を用いた微小ガスセンサの開発○‌イオン液体を用いたフレキシブル有機トラン
ジスタの研究○‌半導体表面を用いたバイオセンシングシステ
ムの開発○‌神経細胞ネットワークの信号処理機構の理論的解明○‌神経細胞を用いた人工神経回路網の構築• ‌Organic/inorganic hybrid solar cells with nanostructures• ‌Development of micro gas/pressure sensors
using organic/inorganic hybridized thin films• ‌Development of flexible organic electrochemical transistors with ionic liquids• ‌Elucidation of cell dynamics using a semiconductor nanofabrication technology• ‌Clarification of information processing by neuronal networks• Fabrication of artificial neuronal networks

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

生体電磁情報研究室

Electromagnetic Bioinformation Engineering

石山・枦研究室
Ishiyama & Hashi Group
Staff
石山
教授

和志

枦

修一郎

准教授

Kazushi Ishiyama

Shuichiro Hashi

Professor

Associate Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

生体との電磁コミュニケーションを確立し、生体のもつ情報シス
テムとしてのはたらきを理解するためには、生体の発する信号を捕らえることに加えて、生体の有する様々な機能性をも含めて情報として捉え、それらを総合的に理解するための研究開発が必要である。そのために当研究室では現在、生体の発する情報を受け取るセンシング技術ならびに生体に働きかけを行う技術に関する研究を推進している。これらの技術開発を通じて、生体との良好なコミュニケーション技術の確立を目指し、情報通信並びに医療福祉分野に貢献してゆく。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

生体電磁情報研究分野｜石山教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

本研究分野で開発された、極めて高い磁界分解能を有する高周波キャリア型磁界センサは、材料開発・微細加工技術・磁気特性制
御技術・検出回路設計など多くの技術開発により、現在室温で動作する磁界センサとしては世界最高の感度を達成し、生体情報を検出するセンサとしてさらに一層の開発が進められている。また、生体に働きかけを行うための一つの手法として、ワイヤレスアク
チュエータ・マニピュレーターの検討を推進している。これは生体内で動作するロボットを実現するための重要な基盤技術の一つであり、その技術の一部は完全埋め込み型補助人工心臓への道を拓く小型ワイヤレスポンプの開発や、飲み込んで使用されるカプ
セル型内視鏡を消化管内で移動させるための手法として実用化研究が進められている。

生体電磁材料研究分野｜枦准教授Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

医療や福祉分野においては、検査や治療、リハビリ等を効率よく行うため、低侵襲かつ非接触で生体内外の様々な情報や動きをリ
アルタイムに取得可能な技術の開発が強く望まれている。本研究分野では、温度や硬さを検出し、その情報を非接触・非給電で取り出したり、同様に生体動作の高精度トレースを可能にする、ワ
イヤレス磁気センシングシステムの開発を推進している。また、
これら磁気センシングに利用可能な、機能性磁性材料の開発や作成法に関する研究についても取り組んでいる。

高周波キャリア型薄膜磁界センサ

High frequency carrior-type thin film magnetic
field sensor

38

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

For realizing good communication with human body, and forrealizing the properties of the human body as an information
system, we have to realize the function of the human body as
information in addition to catch the signals from the humanbody. Our research division works on the technology for sensing the information from the human body and for approachingaction to the human body. We are focusing to realize the communication technology with human body and to contributeinformation and communication systems and medical-welfare
spheres.

Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)
High-frequency carrier-type magnetic field sensor, which isdeveloped in our laboratory, obtains the world-highest fieldsensitivity in room temperature under the works for materials,
micro-fabrication techniques, controlling the magnetic properties. This sensor is studied for sensing system for bio-information. As one of the approaching system for human body,
wireless actuators and manipulators are investigated. This
technology is important for a basic study for robots working in
the human body. A part of this wireless driving technology isapplied for a development of completely embedding artificial
heart assist blood pump and a motion system for a capsuleendoscope working in the colon tube.

Electromagnetic Bioinformation Materials(Assoc. Prof. Hashi)
Stressless and painless acquisition technique for accurately
capturing the motion or the information of a human body isstrongly desired in the area of the medical treatment and/or
rehabilitation therapy. In this research division, sensing systems
for temperature and for hardness are studied as no contact
sensing systems. In addition, wireless magnetic motion capturesystem is studied for the medical and welfare use. Developmentof functional magnetic materials and its fabrication process arealso studied to progress these magnetic sensing systems.

完全埋め込み型補助人工心臓用小型ワイヤレスポンプのプロトタイプ

A prototype of wireless artificial heart assist bloodpump

ワイヤレス磁気モーションキャプチャシステム

Wireless magnetic motion capture system

鈴木・坂本研究室

Advanced Acoustic Information Systems

Staff
鈴木

陽一 Yôiti Suzuki

崔正烈 Zhenglie Cui

教授

Professor

Suzuki & Sakamoto Group坂本

修一 Shuichi Sakamoto
Associate Professor

准教授

助教

Assistant Professor

Jorge Alberto Treviño López Jorge Alberto Treviño López

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

先端音情報システム研究室

Assistant Professor

助教

齋藤

技術職員

文孝 Fumitaka Saito
Technical Staff

先端音情報システム研究室は、聴覚系及びマルチモーダル知覚情報処理過程に関する基礎研究と、その知見を用いて高度な音響通信システムや快適な音環境を実現するための研究、更にはシステ
ム実現の基礎となるディジタル信号処理の研究に取り組んでいる。これらの研究は、音響学・情報科学だけでなく、電気・通信・
電子工学、さらには機械工学・建築学など工学のさまざまな分野
や、医学・生理学・心理学などの他の分野とも接点を有する領域にまたがる学際的な性格を特徴としている。

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本准教授

Advanced Acoustic Information Systems(Prof. Suzuki)
Basic studies are keenly conducted to gain a deeper understanding of the perceptual process of hearing. In particular,
three-dimensional (3D) spatial hearing is studied under thenotion of “active hearing.” This notion treats 3D spatial hearing which considers listener’s movement during hearing. With
this knowledge as a basis, we aim towards the realization of a‘comfortable’ 3D sound environment. A notable applicationof this research is the development of 3D auditory displays.
These systems are a critical requirement for the realization ofuniversal multimedia communications.

Auditory and Multisensory Information Systems(Assoc. Prof. Sakamoto)

157ch の包囲型スピーカシステムを用いたアンビソニックス超高精細音空間再生システム

仰角方向の頭部伝達関数。極と零点が仰角によって規則的に変化している。

Accurate sound space communications system based on higher order Ambisonics by using 157ch loudspeaker array

Head-related transfer functions as a function of elevetion. Poles and zeros changesystematically with the rise of elevetion.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 39

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

We study the mechanism of human multimodal processing,including hearing. In particular, we focus on speech perception as an audio-visual process, the judgment of auditory
space during motion and the impression of a sense-of-reality
in multimodal content. Such knowledge is crucial to develop
advanced communication and information systems. Based on
this knowledge, we are developing future auditory information
systems.

ナノ・スピン実験施設

視聴覚音声知覚や、自己運動中の音空間知覚など、聴覚情報、及び複数の感覚情報が複合して存在する環境下での人間の知覚情報処理過程を心理物理学的な手法を用いて解明するとともに、その知見を活用した、高精細3次元音空間センシングシステムやマル
チモーダル聴覚支援システム等の音響情報システムの構築・高度化に取り組んでいる。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

3次元音空間知覚をはじめとした聴覚情報処理過程の解明を進めている。とりわけ、人間が頭部運動などの自己の動きにより積極
的に3次元音空間を取得する「能動聴取」原理に基づく研究を推進している。また、得られた知見に基づいて高臨場感音響通信シ
ステムや快適な3次元音空間を実現するための高精細3次元聴覚
ディスプレイの開発を進めている。これらの研究を通じ、だれにでも快適で安心に、音空間情報のやりとりを可能とするユニバー
サル音響システム原理の開拓を目指している。

We aim to develop advanced and comfortable acoustic communication systems exploiting digital signal processing techniques. To realize this, we are keenly studying the information
processing that takes place in the human auditory system.
Moreover, we also investigate the mechanisms for multimodal
information processing, including hearing. We mainly apply a
psycho-acoustical approach to study human auditory and multimodal perception. In this sense, our research is characterized
by its high interdisciplinary nature which covers acoustics,
in-formation science, communications engineering, electronics, audiology and psychology.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

先端音情報システム研究分野｜鈴木教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動Information Devices Division
情報デバイス研究部門

高次視覚情報システム研究室

Visual Cognition and Systems

Staff

塩入・栗木・松宮研究室

塩入教授

諭 Satoshi Shioiri
Professor

Shioiri, Kuriki & Matsumiya Group
栗木

准教授

一郎

松宮

准教授

一道

金子

研究員

沙永

Ichiro Kuriki

Kazumichi Matsumiya

Sae Kaneko

Associate Professor

Associate Professor

Research Fellow

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

本研究分野では、脳機能について特に視覚系の働きの研究から探求し、それに基づく人間工学、画像工学などへの応用的展開を目的としている。人間の視覚特性を知るための心理物理学的実験を中心に脳機能測定やコンピュータビジョン的アプローチを利用して、視覚による空間知覚、立体認識、注意による選択機構のモデルの構築、視触覚統合機構に関する研究をしている。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

高次視覚情報システム
研究分野｜塩入教授
視覚の空間知覚を中心に、立体視、運動視における視覚脳機能、原理を探求し、そのモデル化を通して、人間の視覚を理解、それを模擬するシステムの構築を目指す。また、知覚の能動的側面とし、視線移動制御や注意機能を理解し、モデル化を目指す。これ
らの成果に基づき、画像情報の評価、効率的呈示、視環境の評価システムの構築への展開する。さらに、視覚や触覚の無意識的選択の過程を調べることから、様々な環境下での人間の視覚認識や行動を予測するための研究に取り組んでいる。

知覚脳機能研究分野｜栗木准教授

Human brain is one of the most adaptable systems in theworld. Understanding the brain functions is one of the mostimportant issues for evaluating and designing things around
us to improve the quality of life. We investigate the brain
through visual functions to apply the knowledge to humanengineering and image engineering. Our approaches include
psychophysics, brain activity measurements, and computer
simulations. Our research field covers visual spatial perception, 3D perception, color vision, visual attention and visual-haptic integration.

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)
Modeling the processes of human vision based on the findingsof the strategies that the visual system uses, we plan to propose appropriate methods for evaluation of image qualities,
efficient way of image presentation and evaluation of visual environments in general. We also investigate dynamic selection
process in vision with or without attention to realize prediction
system of human perception and action in the future.

Cognitive Brain Functions (Assoc. Prof. Kuriki)

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

人間の知覚体験は脳内の神経活動として生じている。従って、知覚の情報処理機構を理解する上で、脳内の情報表現や情報処理に関する研究は非常に重要である。また、脳内で適切に表現できる
ように視覚情報を呈示する事により、情報通信において適切な視覚情報の呈示方法に関する示唆を与えることができる。そこで
我々は、知覚に関する心理物理学的な研究と、脳活動の計測を対比する方法を用いる事により、視覚に関する脳内での情報処理に関する研究をおこなっている。特に物体の表面属性である色の知覚を中心に、脳内での情報表現に関する研究を行っている。

Our perceptual experience arises from neural activities in thebrain. Studies of these neural activities are critical for understanding the mechanisms of visual perception. Moreover, presenting visual information in order that the visual information issuitably represented in the brain can provide the way to display
proper visual information in information and communication
technology. Here we investigate the brain functions of visual
perception (mainly on color perception) using brainactivity
measurement and analysis in relation to visual perception.

ヒトはどこを見ているのか？ ヒトの視線方向がわかると、その人が何に興味を持ち、何をしようとしているのかといった手がかりを与える。我々の研究により、眼球位置が頭部方向に偏ることがわかった(右図は眼球と頭部の協調特性)。これは、眼球の代わりに、頭部を使うことによって、視線推定ができることを示唆している。

大脳の初期段階において視覚情報がどのような形で表現されているか、まだ解明されていない。心理物理学的研究と、脳機能計測(fMRI等)研究を組み合わせる事によって、脳内の視覚情報処理メカニズムを調べる。その結果、どのような情報表現が脳（＝人間）にとって扱いやすいか、という示唆が得られる。

Where do humans gaze? The gaze direction provides cues with what gives an interest to humans. We investigated whether head orientation influences the distribution of eye positions. Experiments were performed using six displays arranged
in a hexagon, and eye movements were recorded by an eye tracker and head
movements were recorded by an electromagnetic motion tracking system (leftfigure). This study showed that the distribution of eye positions was dramaticallybiased by head orientation (right figure).

40

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Representation of visual information in the early stage of human visual cortex isstill unknown. The mechanisms of visual information processing will be investigated by using behavioral studies and functional brain-imaging studies. This study
may reveal the “optimal coding method” of the visual information for humanbrain.

Information Content

北村研究室
Kitamura Group
Staff
北村
教授

喜文

高嶋
助教

和毅

上出
助教

寛子

Yoshifumi Kitamura

Kazuki Takashima

Hiroko Kamide

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

コンテンツは、私たちの生活を豊かにしてくれます。その中でも、人とのやりとりによって提供されるインタラクティブコンテンツ
は、利便性や快適性だけではなく、感動や幸せな気持ちや喜びな
ど、さまざまなポジティブな要因を人に与えてくれます。そのようなインタラクティブコンテンツに関して、さまざまな分野の方と学際的な研究を進めています。

Interactive Content Design(Prof. Kitamura)Content is not always enjoyed alone but often in the company of others (e.g., friends, family, and so on) simultaneously.
In these cases, it is necessary to consider the “environment”
in which groups of people enjoy the content and “atmosphere” which is generated by the “environment.” We focus
on non-traditional content areas other than movies, music,
and games, by considering the atmosphere including physicalspace, content and human. In this context, the focus of ourgroup is in researching new and innovative techniques to interact with novel forms of content with the goal of enhancing
the impact, effectiveness and hedonistic feelings of the content to improve and enrich people’s lives.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

コンテンツはディスプレイ装置などの出力装置を介して人に提示され、また人は何らかの意図などを入力装置を介してコンピュー
タに与えることによって、コンテンツをより深く楽しんだり利用したりすることができます。このようなコンピュータ上のコンテ
ンツと人の間のインタラクションを経ることによって、人は満足感や幸福感をより高めることができます。さらに、コンテンツは必ずしも1人で楽しむものではなく、皆で一緒に楽しむ事も多くあります。このような場合には、複数の人がいる「場」やそれによって形成される「空気」といったものも考慮する必要があります。
良いコンテンツは「場」を和ませ、それによっても人は親密になったり、良い影響を受けることも多いにあると考えられるからです。
そこで私たちは、人、コンピュータ上のコンテンツ、入出力装置
やインタラクションに加えて、それらを取り巻く「場」や「空気」までも考慮して、インタラクティブコンテンツに関する研究を進めています。
また、このようなデジタル型のコンテンツに限らず、従来型のアナログコンテンツでも、さまざまな工夫でインタラクティブ性を付加して、コンテンツとしての魅力を増そうとする試みも見られます。私たちは、このように幅の広いインタラクティブコンテン
ツの• 創る、使う、便利にするための技術を考える• 人との物理的かつ心理的関係を考える• 世の中で活用してもらう方法を考えるなどの研究を進めています。

Good media content has the power to enrich our lives. Content is provided to people through adequate output devices
such as displays, such that people derive profound pleasure
by interacting with it through an appropriate input device.
Through these interactions with content on a computational
device people can enhance their hedonistic feeling of satisfaction, happiness and excitement. We systematically researcha wide range of interactive modalities and content to benefit
human-computer interaction. For example, we innovate digital content enriching and enabling daily-life communication,
work, and leisure.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

インタラクティブコンテンツ
設計研究分野｜北村教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

情報コンテンツ研究室

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 41

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

実世界コンピューティング研究室

Real-World Computing

石黒研究室
Ishiguro Group
Staff
石黒
教授

章夫

大脇
助教

大

加納
助教

剛史

Akio Ishiguro

Dai Owaki

Takeshi Kano

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

実世界コンピューティング研究室では、生物のようにしなやかか
つタフに実世界環境に適応可能な「生き生きとしたシステム」の設計原理の理解を目指した研究を進めている。その中核となる概念が「自律分散制御」である。自律分散制御とは、比較的単純な
認知 ･ 判断 ･ 運動機能を持つ要素（自律個）が多数存在し、それらが相互作用することによって、個々の要素の単純性からは想像もできない非自明な大域的特性（機能）を自律個集団から創発させるという、「三人寄れば文殊の知恵」をまさに地でいくような制御方策である。本研究室では、ロボティクスや数理科学、生物学、物理学といったさまざまな学問領域を縦横無尽に行き来しながら、「ハードでドライ」なシステムを基盤とする既存技術では決してなし得ない、生物のような「しぶとさ」や「したたかさ」、「打
たれ強さ」、「多芸多才さ」といった知を有する、「ソフトでウェット、コンティニュアム」な知的人工物システムの創成を目指す。

Living organisms exhibit surprisingly adaptive and versatile
behaviors in real time under unpredictable and unstructured
real world constraints. Such behaviors are achieved via spatiotemporal coordination of a significantly large number of bodily degrees of freedom. Clarifying these remarkable abilities
enable us to understand life-like complex adaptive systems aswell as to construct truly intelligent artificial systems. A prominent concept for addressing this issue is “autonomous decentralized control”, in which non-trivial macroscopic functionalities are emerged via spatiotemporal coordination among vast
amount of autonomous components that cannot be explained
solely in terms of individual functionality. We study the designprinciples of autonomous decentralized systems that exhibit
life-like resilient behaviors from the viewpoints of robotics, biology, mathematics, nonlinear science, and physics.
詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

ナノ分子デバイス研究室

Nano Molecular Devices

庭野研究室

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

Niwano Group
Staff
庭野
教授

道夫

馬

助教

騰

Michio Niwano

Ma Teng

Professor

Assistant Professor

研究活動

Research Activities

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

これまで、デバイスの小型化、高機能化等は、フォトリソグラフィ
技術に代表される半導体微細加工技術に支えられてきた。また、近年のナノテクノロジーやバイオテクノロジーの進展は、従来の方法では困難であった、電気的・光学的特徴を有する生体分子や超分子およびナノ構造体の合成・利用を実現可能なものとしている。これらの技術や新規材料を融合することにより、高次情報処理を可能にするナノスケール、分子スケールの様々な電子デバイスの実現を目指す。

Development of the semiconductor nanofabrication technology as typified by photolithography has miniaturized andsophisticated electronic devices. On the other hand, theprogress of nanotechnology and biotechnology enables us tosynthesize and use biological molecules, supramolecules, andnanostructures with electrically and optically unique features.
By combining these technologies, we are aiming to develop
molecular scale devices which allow advanced information
processes.

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.
42

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

ソフトウェア構成研究室 ■ Software Construction

ソフトウェア構成研究分野（大堀教授）

高信頼ソフトウェア開発
研究分野（上野准教授）○次世代高信頼プログラミング言語SML#の開発○‌高信頼Webプログラミングのためのフレームワーク○‌コンパイルの論理学的基礎○‌データベースとプログラミング言語の統合○次世代高信頼プログラミング言語SML#の開発○プログラミング言語処理系の実装技術○実用プログラミング言語の形式意味論

Software Construction(Prof. Ohori)

Reliable Software Development(Assoc. Prof. Ueno)• ‌Development of SML#, a new ML-style polymorphic programming language• ‌Implementation technique for programming
languages• ‌Formal semantics for practical programming
languages• ‌Development of SML#, a new ML-style polymorphic programming language• ‌Reliable and productive Web programming
framework• ‌Logical foundation for compilation• ‌Integration of databases and programming
languages

システム・ソフトウェア
研究部門

Systems & Software Division

コンピューティング情報理論研究室■ Computing Information Theory

コンピューティング情報理論研究分野（外山教授）
Computing Information Theory (Prof. Toyama)○書き換えシステムの基礎理論○ソフトウェアの基礎研究○定理自動証明法の基礎理論• Rewriting Theory• Foundations of Softwares• Automated Deduction

コミュニケーションネットワーク研究室 ■ Communication Network Systems

インテリジェントコミュニケーション
研究分野（木下教授）

インテリジェントネットワーク
研究分野（北形准教授）○サイバー社会の情報基盤（サイバーウェア）○‌マルチエージェントフレームワーク／設計方
法論○‌知識型コミュニケーションサービス／利用者
指向ネットワーキング○‌エージェント応用／知識応用／ネットワーク
応用システム○‌知識型ネットワークミドルウェア／応用ソフ
トウェア○‌高耐性ネットワーキング／知的ネットワーキ
ング○‌次世代ユビキタスサービス基盤

Intelligent Communication (Prof. Kinoshita)• ‌Software Infrastructure of Cyber society (Cyberware)• ‌Multiagent framework / Design methodology• ‌Knowledge-based communication services /User-oriented networking• ‌A gent-based/Knowledge-based/Networkbased systems

Intelligent Network (Assoc. Prof. Kitagata)• ‌Knowledge based network middle-ware / Application software• ‌High tolerability networking / Intelligent networking• ‌Next generation ubiquitous service infrastructure環境調和型セキュア情報システム研究室■ Environmentally Conscious Secure Information
Systemソフトコンピューティング集積システム研究室■ Soft Computing Integrated System

環境調和型セキュア情報システム
研究分野（本間教授）

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野（堀尾教授）○‌高機能・軽量暗号のハードウェアアルゴリズム○‌組込みシステムのセキュリティ設計・評価技術○電磁情報セキュリティの理論と応用○環境に調和した情報処理技術○‌複雑ダイナミクスを活用した情報処理VLSIシ
ステムの開発とその応用に関する研究○脳型アナログVLSI回路の開発に関する研究○‌高性能脳型計算システムの開発とその応用に関する研究○‌意識過程の実現を目指す脳型VLSIシステムの開発に関する研究

Environmentally Conscious Secure Information
System (Prof. Homma)• ‌Hardware algorithms for high-functionality/
lightweight cryptography• ‌Design and evaluation of embedded systemsecurity• Electromagnetic information security• ‌Environmentally conscious information processing technology

Soft Computing Integrated System (Prof. Horio)• ‌VLSI information processing systems based oncomplex dynamics• ‌Brain-inspired neuromorphic analog VLSI circuits• ‌High-performance brain-like information processing system and its applications• Brain-inspired VLSI system with consciousness

新概念 VLSI システム研究室 ■ New Paradigm VLSI System

新概念VLSIシステム
研究分野（羽生教授）

新概念VLSIデザイン
研究分野（夏井准教授）○‌不揮発性ロジックインメモリアーキテクチャとその超低電力VLSIプロセッサ応用に関する研究○‌デバイスモデルベース新概念コンピューティ
ングアーキテクチャに関する研究○‌多値情報表現・非同期式制御に基づく高性能
NoCに関する研究○‌確率的演算に基づく超低消費電力LSIに関する研究○‌PVTばらつきフリー VLSI回路/アーキテクチャ
に関する研究○‌動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○‌最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用に関する研究○新概念VLSIシステムの設計技術に関する研究

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)• ‌Nonvolatile logic-in-memory VLSI architecture
and its application to ultra-low-power VLSI processors• ‌Device-model-based new-paradigm VLSI computing architecture• ‌A synchronous-control/multiple-valued data
representation-based circuit for a high-performance Network-on-Chip• ‌Low-power VLSI design technology based onstochastic logic

New Paradigm VLSI Design (Assoc. Prof. Natsui)• ‌PVT-variation-aware VLSI architecture and its
applications• Self-adaptive system for resilient VLSI• ‌Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• ‌EDA/CAD algorithms for new paradigm VLSI
systems

Software Construction

大堀・上野研究室
Ohori & Ueno Group
Staff
大堀
教授

淳

上野

准教授

雄大

Atsushi Ohori

Katsuhiro Ueno

Professor

Associate Professor

現代社会では、その制御機構の中枢が多様で膨大なソフトウェア
群によって担われている。高信頼・高性能なソフトウェアを高い生産性で開発するための基盤技術は、このような社会が信頼性・利便性を確保しながら発展してゆくための根幹をなす。本研究室
では、ソフトウェア開発基盤の中核であるプログラミング言語および膨大なデータ処理の基幹をなすデータベースを中心に、ソフ
トウェア構成基盤の研究を行っている。また、これら研究成果の産業的実現を目指し、基礎研究から得られた先進機能を装備する
次世代高信頼プログラミング言語SML#の開発に取り組んでいる。

高信頼ソフトウェアを効率よく構築する技術の確立を目指し、その中核を担う高信頼プログラミング言語の基礎理論および実装技術の研究を行っている。基礎研究として、コンパイル過程を証明変換と捉えることによるコンパイルアルゴリズム導出のための論
理学的基礎の研究、大量の情報をデータベースに統合しプログラ
ミング言語からシームレスに操作する情報処理基盤の研究などに取り組んでいる。さらに、産学連携を通じて、次世代プログラミ
ング言語の産業的応用に関する研究に取り組んでいる。

高信頼プログラミング言語を実用化し、高い信頼性と生産性を両立するソフトウェア開発環境を実現するため、コンパイラの構築技術や、実用ソフトウェア開発を支える言語機能に関する研究を行っている。具体的には、高信頼プログラミング言語でマルチコ
アプログラミングを実現する自動的メモリ管理方式の研究、異なる言語で書かれたプログラムやデータをシームレスに連携させる
相互運用性の研究、および実用規模のプログラミング言語の形式的意味論の研究などに取り組んでいる。

Software Construction (Prof. Ohori)
A key technology to enhance the reliability of software systems is to develop a high-level programming language thatcan directly represent various resources and can automaticallydetect potential inconsistencies. Based on this general observation, our research aims at establishing firm theoreticalbasis and implementation technique for a reliable and flexible programming language. One direction toward this goal
is to establish logical foundations for compilation, such as a
proof-theory that accounts for the entire process of compilation.

Reliable Software Development (Assoc. Prof. Ueno)
Towards realizing a highly productive and reliable programming language, we are developing techniques for full-scalecompiler construction and essential programming features
for practical software development. Major research topics include a heap management system for unobtrusive concurrent
multicore programming, seamless interoperability between
programming languages and external data, and formal semantics of practical progamming languages.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

高信頼ソフトウェア開発
研究分野｜上野准教授

Nowadays, a variety of software systems manage everything in
the world. Firm foundations for developing high performanceand highly reliable software are essential for continuous
advance of our societies. We are focusing on programming
languages and database systems, which provide foundationsof software development and data management. We are also
developing a new practical ML-style programming language,
SML#, which embodies our recent results such as record polymorphism and native data representation.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

ソフトウェア構成研究分野｜大堀教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ソフトウェア構成研究室

SML# feature: native thread support on multicore CPUs

オブジェクトをコピーしない高速並行GCアルゴリズム

Highly efficient fully concurrent non-moving GC algorithm

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 45

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

SML#の先端機能：マルチコア上のネイティブスレッドサポート

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

コンピューティング情報理論研究室

Computing Information Theory

外山研究室
Toyama Group
Staff
外山
教授

芳人

菊池
助教

健太郎

Yoshihito Toyama

Kentaro Kikuchi

Professor

Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

等式による推論は、定理自動証明、数式処理、仕様記述、関数型
言語、論理型言語など計算機科学のさまざまな分野で広く使われている。等式推論にもとづいて、計算システムと証明システムを自然に接続するための基礎が書き換えシステムの理論である。書
き換えシステムに基づく計算・証明パラダイムの理論的および実験的研究を進め、新しい計算・論理・代数融合システムの基礎理論の確立を目指す。

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

コンピューティング情報理論
研究分野｜外山教授

Equational reasoning is ubiquitous in many areas of computerscience such as automated theorem proving, formula manipulating systems, algebraic specifications, and functional andlogic programming languages. Rewriting is a mathematicalformalism which can offer both flexible computing and effective reasoning with equations. We aim at developing a unified
theory of computational-logical-algebraic systems based on
the theory of rewriting systems combining computations andproofs.

Computing Information Theory (Prof. Toyama)

本分野では、書き換えシステムのさまざまな基礎的な性質、停止性、チャーチ・ロッサ性、モジュラ性などの解析を通じて、書き換えシステムの基盤理論の確立を目指している。また、書き換えシステムに基づく関数型言語を対象に、書き換えシステムの関数型プログラムの効率的な実行メカニズムと定理自動証明システムの柔軟な実行メカニズムの融合や、定理自動証明に基づくプログ
ラムの自動検証法や自動変換法に取り組んでいる。

Our research focuses on important theoretical features of therewriting paradigm, such as the Church-Rosser property, thetermination property, and the modular property. We are alsointerested in design and analysis of automated deduction systems which can offer both effective computation of functional(or logic) programming languages and flexible reasoning of
automated theorem provers. We are investigating program
verification and transformation systems based on automatedtheorem proving techniques.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

等式推論による証明→書き換えシステムによる計算

Proof by Equational Reasoning → Computation by Rewriting Systems

46

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

木下・北形研究室
Kinoshita & Kitagata Group
Staff
木下
教授

哲男

北形

准教授

元

高橋
助教

秀幸

笹井
助教

一人

Tetsuo Kinoshita

Gen Kitagata

Hideyuki Takahashi

Kazuto Sasai

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Activities

社会の隅々まで浸透してきた様々なネットワークシステム、及び、
これらをもとに構築される各種システムは、人々の日常生活や仕事を支援し、新しいライフスタイルや社会を生み出す上で重要な役割を担うシステムとして期待されている。本研究室では、その実現に向けた基礎から応用に至る研究に取り組む。

People expect that various networks exist everywhere in thesociety and information systems over such networked environment support everyday life and social activities of people
and create new life styles as well as information society. This
laboratory aims at research and development of advanced
network-based intelligent systems.

人々にとって身近で、接し易く、また、有能なパートナーとして、人々と互いに協力・連携しながら、人々によるコミュニケーショ
ンや創造的活動を能動的に支援する知的システムを実現するために、多様な分散ネットワーク環境で自律的に動作するエージェン
ト／マルチエージェントシステム技術を基礎として、人々の多様なコミュニケーション、そして人々と知的システムの協働支援に関する研究を行う。

利用者要求や環境の変動に応じ、ネットワークやサービス自身が自律的に自らを構成／再構成可能とするインテリジェントネット
ワークの実現に向け、エージェント／マルチエージェント技術を基礎としたネットワークソフトウェア、ネットワーキング技術、及びサービス基盤に関する研究を行う。

It becomes an important problem to develop intelligent systems, which can cooperate with various people as the humanfriendly, easy-to-use, intelligent partners, in order to support
various creative activities of people in an active and autonomic way. To realize such an intelligent system, we propose aconcept called Cyberware as an infrastructure of cybersocietythat provides people a new information environment in whichpeople and intelligent systems can work together cooperatively. We aim at studying advanced information technologies
to realize a new infrastructure of cybersociety based on cooperation and coordination of both people and intelligent systems over the networked environment, using the agent based
computing technologies.

Intelligent Network (Assoc. Prof. Kitagata)With Intelligent Network, networks and services must havethe ability to autonomously construct/reconstruct themselves,
according to change of user demands or changes in the environment. To realize such a system, we investigate network
software, based on agent and multi-agent technology, networking technology and service infrastructure.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

インテリジェントネットワーク
研究分野｜北形准教授

Intelligent Communication (Prof. Kinoshita)
Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

インテリジェントコミュニケーション
研究分野｜木下教授

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

コミュニケーションネットワーク研究室 Communication Network Systems

Agent/Multiagent System and its applications

能動的情報資源を適用したネットワーク管理システム

Network Management System based on Active
Information Resources

マルチエージェントに基づくセンサ管理基盤

Multiagent-based Sensor Management Infrastructure

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 47

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

エージェント／マルチエージェントシステムとその応用

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

環境調和型
セキュア情報システム研究室

Environmentally Conscious
Secure Information System

本間研究室
Homma Group
Staff
本間
教授

尚文

Naofumi Homma
Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

Professor

研究活動

Research Activities

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

モノのインターネット（Internet of Things）に代表される次世代情報通信基盤は、新たな価値を創出し、豊かな社会をもたらすことが期待されている。一方で、そうした新しいICTの利用形態におけるセキュリティが、既存技術の単純な延長により達成されるとは限らない。データ詐称によるアプリケーションの無価値化や工場の重要制御情報の改竄といった、想定される新たな脅威は枚
挙にいとまがない。本研究室では、次世代情報通信基盤を誰もが安心して利用でき、その恩恵を安全に享受できる社会システムの構築を目指して、革新的なセキュア情報システムの基礎理論とその実装技術を探求している。

環境調和型セキュア情報システム
研究分野｜本間教授

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

本研究では、ネットワークやソフトウェアのセキュリティの確保のみならず、膨大かつ多様な情報発生源（センサ端末などのデバ
イスハードウェア）のレベルから安全性・信頼性を担保するセキュ
ア情報通信システムの構築技術を開発している。また、組込みシ
ステムのセキュリティは同システムが置かれた情報環境や電磁環
境に大きく依存することから、そうした任意の環境におけるシス
テムのセキュリティ分析・評価技術の開拓も並行して行っている。
さらに、上記の研究開発から得られた成果の積極的な社会実装に挑戦するとともに、各種標準化検討委員会での活動を通して標準化を推進している。

The emerging information and communication infrastructuresuch as Internet of Things is expected to generate a new value and bring us a more fruitful society. On the other hand, it
brings a new type of security risks that we have never met andsolved before. The new risks include the nullification of applications by data forgery and the falsification of critical control
information in factories. These risks are not always addressedby conventional technologies and their naïve extensions.
We are studying future information systems from theories
to implementation technologies for constructing advanced
information and communication infrastructures in a safe andsecure manner.

Environmentally Conscious Secure Information System(Prof. Homma)
We are studying theories and technologies for developing
secure information and communication systems to ensure
security and reliability from the level of vast and diverse information sources (i.e., embedded devices such as sensor
terminals), not only to ensure the network and software security. We are also studying the security analysis and evaluation
technologies for embedded systems that heavily depend on
the information and electromagnetic environment where thesystem is placed. In addition, along with the challenge to thesocial implementation of the above research results, we arepromoting the standardization works through the activities invarious standardization committees.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

環境調和型セキュア情報システム研究の概要

Overview of environmentally conscious secure information system research48

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Soft Computing Integrated System

堀尾研究室
Horio Group

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ソフトコンピューティング
集積システム研究室

Staff
堀尾
教授

喜彦

Yoshihiko Horio

研究活動

Research Activities
Our brain is a highly-structured but very complex network of avast number of biological neurons. The brain is established on
a completely different information processing principle fromthat of current digital computers, realizing its high cognitive
performance through a physicochemical system. As a result,the brain can quickly and efficiently solve real-world problems,
which the digital computers are bad at or cannot solve. Inspired by such information processing paradigm of the brain,in particular, focusing on information processing throughphysical dynamical process, we aim at a novel brain-inspired
computer hardware system, which is robust and flexible, andyet quick and efficient.
詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

新概念VLSIシステム研究室

New Paradigm VLSI System

羽生・夏井研究室
Staff
羽生
教授

貴弘

夏井

准教授

雅典

鬼沢
助教

直哉

鈴木
助教

大輔

望月

明

産学官連携研究員

玉越晃

産学官連携研究員

Takahiro Hanyu

Masanori Natsui

Naoya Onizawa

Daisuke Suzuki

Akira Mochizuki

Akira Tamakoshi

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Fellow

研究活動

詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

F‌ or further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.
電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 49

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Very Large-Scaled Integrated (VLSI) processors and their applications to electronics systems, where VLSI processors areused as a “brain“ for intelligent control like human beings, arethe key components in the recent information communication
technology (ICT) society. In this research division, we explore
a path towards a new paradigm VLSI processor beyond brain
utilizing novel device technologies and new-paradigm circuitarchitecture such as logic-in-memory architecture.

ナノ・スピン実験施設

超大規模半導体集積回路（Very Large Scale Integration; VLSI）チップ、およびそれを応用したVLSIシステムは、電子機器の「頭脳」として機能しており、現代社会のあらゆる産業製品や社会基盤の質を決定している。しかしながら、VLSIシステムの高度化・高性能化を支える材料・デバイスの微細加工技術は、物理限界に近づきつつある。本研究室では、従来までのCMOSベースVLSI設計方
式のみに依存しない「新概念」のVLSIシステムアーキテクチャな
らびにその回路実現方式により、従来設計技術の限界を打破し、人間の頭脳をも凌駕する超高度情報処理を実現するVLSIシステムを開発することを研究目的とする。

Research Activities

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

Hanyu & Natsui Group

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

我々の脳は、非常に複雑ではあるが一定の構造を持った夥しい数の神経細胞から成るネットワークから構成されている。この大規模な物理・化学系による高度な情報処理は、現在のデジタル計算機とは全く異なる原理で行われており、脳は、デジタル計算機が不得手とする問題に対して、高速かつ効率的に答えを出すことができる。このような脳の計算様式にヒントを得、特に、半導体集積回路等による「物理ダイナミカルプロセスによる情報処理」に着目し、小型で低消費電力でありながら、実世界の様々な問題に高速に対処できる、新しい脳型コンピュータハードウェアの実現を目指す。

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

Professor

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

スピントロニクス研究部・研究室 ■ Spintronics

スピン機能工学
研究分野（大野教授）

ナノスピン材料デバイス
研究分野（深見准教授）○スピントロニクスに関する研究○‌スピントロニクス材料における電子・光・ス
ピン物性とその応用に関する研究○‌磁性半導体およびその量子構造の物性と応用に関する研究○‌金属磁性体の磁化の制御とその機能素子応用に関する研究○‌金属磁性体素子とそのメモリ・論理集積回路への応用に関する研究○‌ナノ磁性体中の磁区や磁壁のダイナミクスに関する研究○‌スピン・軌道相互作用を用いた磁化の制御に関する研究○高性能スピントロニクスメモリ素子の開発

Functional Spintronics (Prof. Ohno)• Spintronics• ‌Electrical, optical, and spin properties of spintronics materials and their applications• ‌Properties and applications of magnetic semiconductors and their quantum structures• ‌Spin control in magnetic metal and applications for functional devices• ‌Spintronic devices with metallic system and its
applications for memory and logic integrated
circuit

Nano Spin Materials and Devices(Assoc. Prof. Fukami)• ‌Dynamics of magnetic domain and domain
wall in nanoscale magnet• ‌Control of magnetization utilizing the spin-orbit interactions• ‌Development of high-performance spintronics
memory devices

ナノ分子デバイス研究部・研究室 ■ Nano Molecular Devices

ナノ分子デバイス研究分野（庭野教授）

Nano Molecular Devices (Prof. Niwano)○‌ナノ構造を用いた有機無機ハイブリッド太陽電池の研究○‌有機無機ハイブリッド膜を用いた微小ガスセンサの開発○‌イオン液体を用いたフレキシブル有機トラン
ジスタの研究○‌半導体表面を用いたバイオセンシングシステ
ムの開発○‌神経細胞ネットワークの信号処理機構の理論的解明○神経細胞を用いた人工神経回路網の構築• ‌Organic/inorganic hybrid solar cells with nanostructures• ‌Development of micro gas/pressure sensors
using organic/inorganic hybridized thin films• ‌Development of flexible organic electrochemical transistors with ionic liquids• ‌Elucidation of cell dynamics using a semiconductor nanofabrication technology• ‌Clarification of information processing by neuronal networks• Fabrication of artificial neuronal networks

ナノ集積デバイス・プロセス研究部・研究室 ■ Nano-Integration Devices and Processing

ナノ集積デバイス
研究分野（佐藤教授）

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野（櫻庭准教授）○新構造不揮発性メモリデバイスに関する研究○新構造積和演算デバイスに関する研究○‌高度歪IV族半導体エピタキシャル成長のための低損傷基板非加熱プラズマCVD プロセスに関する研究○‌IV族半導体高度歪量子へテロ構造の高集積化プロセスに関する研究○‌IV族半導体量子へテロナノデバイスの製作と高性能化に関する研究

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)○‌脳型計算用デバイスの高密度実装技術に関する研究○量子知能デバイスに関する研究• New structure non-volatile memory device• New structure product-sum operation device• ‌High-density implementation of devices forbrain computing• Intelligent quantum device

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)• ‌Low-damage plasma CVD process without
substrate heating for epitaxial growth of highly
strained group IV semiconductors• ‌Large-scale integration process of group IV
semiconductor quantum heterostructures• ‌Fabrication of high-performance nanodevices
utilizing group IV semiconductor quantum heterostructures

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

附属研究施設ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Staff
庭野

施設長

道夫 Michio Niwano(教授)

Director, Professor

共通部 Cooperation Section
森田伊織 Iori Morita

武者倫正 Michimasa Musya

Technical Official

技術職員

技術職員

小野

力摩 Rikima Ono

技術職員

Technical Official

Technical Official

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門
Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門「ナノ・スピン実験施設」は、本研究所附属研究施設として平成
16年4月1日に設置された。その目的は、情報通信を支えるナノエ
レクトロニクス・スピントロニクス基盤技術を創生することにある。これを実現するため、「ITプログラムにおける研究開発推進のための環境整備」によって整備されたナノ・スピン総合研究棟とその主要設備を用いて、本研究所および本所と密接な関係にある本学電気・情報系の各研究分野と共にナノテクノロジーに基づいた電子の電荷・スピンを駆使する基盤的材料デバイス技術の研究開発を進め、さらに全国・世界の電気通信分野の研究者の英知を結集した共同プロジェクト研究を推進する。
現在、ナノ・スピン総合研究棟では、「ナノ・スピン実験施設」
が推進するナノ集積デバイス・プロセス、スピントロニクス、ナノ分子デバイスの各基盤技術を担当する施設研究室と、国際集積センタープロジェクト室、施設共通部、及び超ブロードバンド信号処理研究室、ソフトコンピューティング集積システム研究室が入居し連携して研究を進めている。これらの陣容で、上記基盤技術を創生し、ナノエレクトロニクス・スピントロニクスにおける世界のCOEとなることを目標としている。

The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics of the Research Institute of Electrical Communication was establishedon April of 2004. Its purpose is to develop and establish thescience and technology of nanoelectronics and spintronics for
information technology. Utilizing the facilities installed in the
Nanoelectronics-and-Spintronics building and under collaboration between the RIEC and electro-related laboratories of
the Graduate Schools of Engineering, Information Sciences,
Biomedical Engineering, Tohoku University, R&D of nanotechnologies of materials and devices in Nanoelectronics andSpintronics will be continued extensively. Furthermore, nation-wide and world-wide collaboration research projects will
be conducted to build a systematic database in the electricalcommunication research area.
The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics mainly
consists of research groups which promote following sections:Nano-Integration Devices and Processing, Spintronics, andNano-Molecular Devices; together with the project office of
the Center for Innovative Integrated Electronic Systems, andthe groups of Ultra-Broadband Signal Processing and Soft
Computing Integrated System. These groups cooperatively

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

carry out the research aimed at establishing a world-wide
COE in the research area of nanoelectronics and spintronics.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

52

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

COE of International Research Collaboration

ナノエレクトロニクス国際共同研究拠点創出事業（平成17年度～
21年度特別教育研究経費として採択）を基盤として、21世紀に求められる高度な情報通信を実現するため、「ナノ集積化技術の追求と展開」、「スピン制御技術の確立と半導体への応用」、「分子ナノ構造による情報処理の実現と応用」の3本を柱に据え、ナノエ
レクトロニクス情報デバイスと、これを用いた情報システムの構築を推進するとともに、これらを実現するための国際共同研究体
制を構築し、ナノエレクトロニクス分野の世界におけるセンター
オブエクセレンスの確立を目指している。

COE of International
Research Collaboration

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

International conferences
have been organized withresearch groups in LNS.

We aim at establishing a Center of Excellence in three research areas, “Nano-integration technologies and theirevolution“, “Spin-control physics and technologies and theirapplications“, and “Realization and application of information
processing using molecular nanostructures“.

Research collaboration
with visiting professors

imec(Belgium)
Sendai

CNRS(France)

International-collaborative
Research System

RIEC Symposium on Spintronics
第 2 回：2006年2月15-16日
第 4 回：2008年10月9-10日
第 6 回：2010年2月5-6日
第 8 回：2012年2月2-3日
第10回：2013年1月15-16日
第12回：2014年6月25-27日

RIEC International Symposium on
Brain Functions and Brain Computer
第1回：2012年11月15-16日
第3回：2015年2月18-19日

第2回：2014年2月21-22日
第4回：2016年2月23-24日

1st: November 15-16, 2012
3rd: February 18-19, 2015

2nd: February 21-22, 2014
4th: February 23-24, 2016

2nd: February 15-16, 2006
1 s t : February 8-9, 2005
3 r d : October 31-November 1, 2007 4 t h : October 9-10, 2008
6 t h : February 5-6, 2010
5 t h : October 22-23, 2009
8 t h : February 2-3, 2012
7 t h : February 2-3, 2011
10th: January 15-16, 20139 t h : May 31-June 2, 2012
11th: January 31- February 1, 2013 12th: June 25-27, 2014
13th: November 18-20, 2015

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

第 1 回：2005年2月8- 9日
第 3 回：2007年10月31日-11月1日
第 5 回：2009年10月22-23日
第 7 回：2011年2月3-4日
第 9 回：2012年5月31-6月2日
第11回：2013年1月31-2月1日
第13回：2015年11月18-20日

International Symposium Held in LNS, RIEC

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

Academic Exchange Programs
IHP-Innovations for High Performance microelectronics, Germany
Berlin Institute of Technology, Germany
Interdisciplinary Center on Nanoscience of Marseille (CINaM)-CNRS
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, China
WINLAB.Rutgers University,USA
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences, Poland
University of California, Santa Barbara (UCSB), USA
Harvard University, USA
University of Vigo, Spain
State University of New York, College of Nanoscale Science and Engineering (CNSA), USA
National Sun Yat-sen University, Taiwan
Research and Educational Center “Photonics and Infrared Technology” and Institute of RadioElectronics and Laser Technology, Bauman Moscow State Technical University (BMSTU), Russia
Research Laboratory of Electronics (RLE) and Microsystems Technology Laboratories (MTL),
Massachusetts Institute of Technology (MIT), USA

ナノ・スピン実験施設で開催した国際シンポジウム

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

国際共同研究推進体制の構築

International Workshop on
Nanostructures & Nanoelectronics

1st: November 21-22, 2007
3rd: March 21-22, 2012
5th: March 5-7, 2014
7th: March 1-3, 2016

2nd: March 11-12, 2010
4th: March 7-8, 2013
6th: March 2-4, 2015

RIEC-CNSI Workshop on
Nano & Nanoelectronics,
Spintronics and Photonics
第 1 回：2009年10月22- 23日

1st: October 22-23, 2009

2nd RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer

2nd RIEC Symposium on Spintronics- MgO-based Magnetic Tunnel
Junction- Left: Albert Fert (2007 Nobel Prize Laureate in Physics); Right:
Russel Cowburn

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 53

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

第 2 回：2010年3月11-12日
第 4 回：2013年3月7-8日
第 6 回：2015年3月2-4日

ナノ・スピン実験施設

第 1 回：2007年11月21- 22日
第 3 回：2012年3月21-22日
第 5 回：2014年3月5-7日
第 7 回：2016年3月1-3日

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

スピントロニクス研究室

Spintronics

Staff

大野・深見研究室

大野

Ohno & Fukami Group

Hideo Ohno

Shunsuke Fukami

Professor

Associate Professor

金井

英男

教授

准教授

Justin Llandro

五十嵐

Shun Kanai

Justin Llandro

Chuji Igarashi

Kazuhiko Goto

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Fellow

助教

研究員

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

後藤

俊輔

駿

助教

忠二

深見

研究員

和彦

Research Activities

固体中の電子やスピンの状態を制御し工学的に応用するために、新しい材料・構造の開発とそのスピン物性の理解、及びそれらのスピントロニクス素子への応用に関する研究を行っている。さらに、不揮発性によりエレクトロニクスの高機能化、低消費電力化が期待されるスピントロニクス素子、及びスピントロニクス集積回路技術の研究開発を行っている。

スピン機能工学研究分野｜大野教授
Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

固体中のスピンと電荷の自由度を使った省エネルギかつ高機能な
スピントロニクス素子への応用と、それにより可能となる新しい論理集積回路及び情報通信処理システムの実現を目的として、磁性半導体・金属におけるスピンに関連した物理、及びそれを利用した新規スピン機能材料・素子の創生に関する研究を行っている。具体的には、極微細磁気トンネル接合素子の開発と特性理解、
電流や電界を用いた革新的磁化制御技術、分子線エピタキシやス
パッタリング法を用いた新規スピントロニクス材料の開発などを進めている。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

ナノスピン材料デバイス
研究分野｜深見准教授
高性能低消費電力スピントロニクス集積回路の実現を目指し、電流によるナノ磁性素子の高速磁化反転技術の構築、及びそのための材料開発や磁化ダイナミクスの理解を促進することを目指している。またスピントロニクス素子を用いた新しいアプリケーションの開拓に取り組んでいる。

Our research activities aim to deepen the understanding of
spin-related physics and to develop new functional materials
and devices in which electron and spin states are controlled.
We are also working on research and development of advanced technology for spintronics-based devices and integrated circuits, which are expected to realize high performanceand low power consumption owing to their nonvolatility.

Functional Spintronics (Prof. Ohno)
We are working on the investigation of spin-related phenomena in magnetic semiconductors and metals, as well as thedevelopment of novel functional materials and devices inorder to realize low-power functional spintronic devices andintegrated circuits. In particular, we are tackling the following
challenges; development and characterization of ultrafine
magnetic tunnel junction devices, establishment of novel
technologies to control magnetism utilizing current or electricfield, and preparation of functional spin materials using molecular beam epitaxy and sputtering.

Nano-Spin Materials and Devices(Assoc. Prof. Fukami)
For the realization of high-performance and low-power integrated circuits based on spintronics, we are working to develop technologies for fast switching of magnetization using
currents in nanoscale devices through material developments
and investigation of magnetization dynamics. We also aim toopen up new applications utilizing spintronics devices.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

電界による磁化制御を応用した、世界最小の電力で動作するスピンメモリ素子

Spintronics device with the world’s smallest switching energy with electricfield control of magnetization.

54

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

アナログ的に動作する反強磁性体を用いたスピンメモリ素子

Spintronics device with antiferromagnet that has an analogue function.

Nano Molecular Devices

庭野研究室
Niwano Group
Staff
庭野
教授

道夫

馬

助教

騰

Michio Niwano

Ma Teng

Professor

Assistant Professor

これまで、デバイスの小型化、高機能化等は、フォトリソグラフィ
技術に代表される半導体微細加工技術に支えられてきた。また、近年のナノテクノロジーやバイオテクノロジーの進展は、従来の方法では困難であった、電気的・光学的特徴を有する生体分子や超分子およびナノ構造体の合成・利用を実現可能なものとしている。これらの技術や新規材料を融合することにより、高次情報処理を可能にするナノスケール、分子スケールの様々な電子デバイスの実現を目指す。

Nano Molecular Devices (Prof. Niwano)
We are studying the formation mechanism of nanomaterials(self-organization phenomenon) and are developing technologies for structure control of nanomaterials. We are aiming tofabricate novel nanoelectronic devices through developmentof a fabrication process which can control structures of nanomaterials keeping their unique features. In addition, by combining new materials such as organic molecules with inorganic
nanomaterials, we are aiming to develop various types of
sensors and to improve the performance of organic/inorganic
hybrid solar cells. We are developing sensing devices of biological materials such as DNA, protein and bacteria throughcontrol of semiconductor surfaces by the Si technology. In
addition, we are developing assay technologies of not only
biological materials but also living cells such as neurons. We
are aiming to elucidate the mechanisms of signaling between
neurons and information processing by them and to build up
artificial neuronal networks by utilizing surface modification
technology and a cell culture technique.

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

ナノ構造体形成過程（自己組織化現象）の解明、および、半導体
微細加工技術の活用によるナノ構造形成法の開発を行う。ナノ構
造体特有の機能の発現と構造制御を同時に実現する新規プロセス技術を開発し、新しいナノ電子デバイスの実現を目指す。また、
有機半導体材料などの新規材料とナノ構造体を組み合わせたハイ
ブリッドナノ構造体を構築し、各種センサの高機能・高感度化や、高効率有機無機ハイブリッド太陽電池の実現を目指す。Si 半導体技術を利用して半導体表面を加工、制御し、その表面を利用する
ことにより、DNAやタンパク質をはじめとする生体分子のセンシ
ングシステムの開発を行う。さらに、神経細胞等の生きた細胞の固体表面上培養技術や細胞観察技術を開発することにより、半導体表面上に人工神経細胞ネットワークの構築し、細胞間情報伝達・処理機構の解明を目指す。

Development of the semiconductor nanofabrication technology as typified by photolithography has miniaturized andsophisticated electronic devices. On the other hand, theprogress of nanotechnology and biotechnology enables us tosynthesize and use biological molecules, supramolecules, andnanostructures with electrically and optically unique features.
By combining these technologies, we are aiming to develop
molecular scale devices which allow advanced information
processes.

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

ナノ分子デバイス研究分野｜庭野教授

Research Activities

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ナノ分子デバイス研究室

図1：ナノ構造を用いた有機無機ハイブリッド太陽電池

図3：神経細胞を用いた人工神経回路網

Fig. 3 Artificial neuronal networks with living neurons.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 55

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

図2：Si 上ナノ構造を用いた赤外バイオセンシング

Fig. 2 Infrared bio-sensing using nanostructures on Si

ナノ・スピン実験施設

Fig. 1 Organic/inorganic hybrid solar cell with nanostructures

Information Devices Division
情報デバイス研究部門

ナノ集積デバイス・プロセス研究室Nano-Integration Devices and Processing
佐藤・櫻庭研究室
Sato & Sakuraba Group
Staff
佐藤
教授

茂雄

櫻庭

准教授

政夫

秋間
助教

学尚

Shigeo Sato

Masao Sakuraba

Hisanao Akima

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門

研究活動

Research Activities

Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

従来の高速性や大容量性に加え、低炭素社会実現へ向けた低消費
電力性や災害時でも動作するロバスト性など多様な要求に対応できる次世代情報通信基盤技術の開発に向けて、3次元ナノプロセ
ス技術を駆使したシリコン系半導体デバイスの高機能・高性能化と、それらを用いた大規模集積回路の実現が重要な課題である。
デバイスの高機能・高性能化においては、新材料や立体構造を導入した新トランジスタ素子・新メモリ素子の開発、量子効果など
新しい原理によって動作する新原理動作デバイスの開発、これらに必要な3次元プロセス技術の開発を進める。併せて、3次元集積化実装技術の開発、アナ・デジ混在ディペンダブル大規模集積回路の実現、非ノイマンアーキテクチャの実現に取り組む。

ナノ集積デバイス研究分野｜佐藤教授
不揮発性メモリと乗算・加算機能を有する積和演算デバイスの開発、自励機能などを有する高機能閾値デバイスの開発、及びこれらデバイスの高密度実装、並びに量子力学の原理を利用した知能デバイスの開発を当面の目標とする。将来的には、これらデバイ
ス技術の、脳型計算機を始めとする非ノイマン型計算機への応用を図る。

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究分野｜櫻庭准教授
低損傷基板非加熱プラズマCVD表面反応などを駆使してナノメー
トルオーダ極薄領域における高度歪へテロ構造形成の原子精度制御を可能にするとともに、量子現象を含めた電荷の移動現象を学
問的に体系化し、新規電子物性を探索する。同時に、IV族半導体
量子へテロナノ構造において顕在化する量子現象を制御し、Si集積回路への大規模集積化が可能なIV族半導体の量子ヘテロ構造および高性能ナノ構造デバイスの実現を図る。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

脳型計算機のプロトタイプ実現に向けてTowards the Realization of a Prototype Brain Computer

56

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

In addition to the conventional demands such as faster operationand larger throughput, low power operation for low-carbon emission and robust operation not damaged even in a disaster are
required for the development of the next generation information
technology. To meet these demands, studies on high functionaland high performance Si-based semiconductor devices realizedby 3-D nano-processing and large scale integration of such devices are important research subjects. We study the subjects such as
new transistors and memories using new materials, new devices
based on new principles like quantum effects, and required 3-Dprocessing. Moreover, we develop advanced technologies related
to 3-D nano-integration, dependable mixed signal LSI, and non
von Neumann architecture.

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)
Our short-term research subjects are the development of a product-sum operation device having non-volatile storage, multiplication, and addition functionalities, the development of a high-functional thresholding device having self-excitation functionality, thehigh-density implementation of these devices, and the development of an intelligent device utilizing quantum mechanical property. Also, we make efforts to apply these device technologies
to non-von Neumann computers including a brain computer infuture.

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)
The following researches are being advanced: (1) Atomic-ordercontrol of highly strained group IV semiconductor heterostructureformation in a nanometer-order ultrathin region which utilizing
plasma CVD reaction at low temperatures without substrate heating, (2) Systematic investigation and control of charge transportphenomena including quantum phenomena in the highly strainedgroup IV semiconductor heterostructures to find out novel electronic properties, (3) Heterointegration of the group IV semiconductor quantum heterostructures and high-performance nanodevices into the Si large-scale integrated circuits.

量子ヘテロ構造高集積化プロセスの構築に向けて

Towards Establishment of Process for Group IV Quantum Heterointegration

認識・学習システム研究部・研究室 ■ Recognition and Learning Systems

高次視覚情報システム
研究分野（塩入教授）

適応的認知行動システム
研究分野（松宮准教授）

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野（坂本准教授）○視覚的注意の時間特性と空間特性の測定○眼球運動制御と視覚的注意機構のモデル化○3次元認識の初期、中期、高次視覚特性の研究○視覚と触覚の異種感覚統合過程の研究○視知覚と行動の関係に関する研究○身体行動時の空間知覚に関する研究• ‌Measurements of spatial and temporal characteristics of visual attention.
• ‌Modeling control system of eye movements
and visual attention• ‌Investigation of early, middle and late vision of
3D perception.

• ‌Integration of visual and haptic information in
the human perceptual system• ‌Mechanisms in visual perception and action• ‌Spatial perception during bodily actions○聴覚及び複合感覚知覚情報処理過程の研究○‌3次元音空間情報の高精細センシングシステムの構築○‌複合感覚情報処理に基づく音響情報システムの構築

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

Adaptive Cognition and Action Systems(Assoc. Prof. Matsumiya)

Auditory and Multisensory Information Systems(Assoc. Prof. Sakamoto)• ‌Mechanism of multisensory information processing including hearing.
• ‌Development of high-definition 3D soundspace acquisition systems• ‌Auditory information systems based on multisensory information processing.

ブレインウェア
研究開発施設Laboratory for Brainware Systems

脳型 LSI システム研究部
ソフトコンピューティング集積システム研究室■

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野（堀尾教授）
Soft Computing Integrated System (Prof. Horio)○‌複雑ダイナミクスを活用した情報処理VLSIシ
ステムの開発とその応用に関する研究○脳型アナログVLSI回路の開発に関する研究○‌高性能脳型計算システムの開発とその応用に関する研究○‌意識過程の実現を目指す脳型VLSIシステムの開発に関する研究• ‌VLSI information processing systems based oncomplex dynamics• ‌Brain-inspired neuromorphic analog VLSI circuits• ‌High-performance brain-like information processing system and its applications• Brain-inspired VLSI system with consciousness

Brainware LSI Systems
Soft Computing Integrated System

Brainware LSI Systems
脳型 LSI システム研究部■
New Paradigm VLSI System
新概念 VLSI システム研究室

新概念VLSIシステム研究分野（羽生教授）

新概念VLSIデザイン
研究分野（夏井准教授）○‌不揮発性ロジックインメモリアーキテクチャとその超低電力VLSIプロセッサ応用に関する研究○‌デバイスモデルベース新概念コンピューティ
ングアーキテクチャに関する研究○‌多値情報表現・非同期式制御に基づく高性能
NoCに関する研究○‌確率的演算に基づく超低消費電力LSIに関する研究○‌PVTばらつきフリー VLSI回路/アーキテクチャ
に関する研究○‌動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○‌最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用に関する研究○新概念VLSIシステムの設計技術に関する研究

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)• ‌Nonvolatile logic-in-memory VLSI architecture
and its application to ultra-low-power VLSI processors• ‌Device-model-based new-paradigm VLSI computing architecture• ‌A synchronous-control/multiple-valued data
representation-based circuit for a high-performance Network-on-Chip• ‌Low-power VLSI design technology based onstochastic logic

New Paradigm VLSI Design (Assoc. Prof. Natsui)• ‌PVT-variation-aware VLSI architecture and its
applications• Self-adaptive system for resilient VLSI• ‌Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• ‌EDA/CAD algorithms for new paradigm VLSI
systems

自律分散制御システム研究部
実世界コンピューティング研究室■

Autonomous Decentralized Control Systems
Real-World Computing

実世界コンピューティング
研究分野（石黒教授）
Real-World Computing (Prof. Ishiguro)○超大自由度ソフトロボットの制御○‌動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテク
チャに関する研究○‌多芸多才な振る舞いの発現原理の力学的解明とロボティクスへの応用• ‌Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• ‌Autonomous decentralized control for various
types of locomotion, e.g., slithering, swimming,
flying, walking, running.
• ‌Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• ‌Dynamical system approach to understandversatility behavioral and its application to robotics.

Laboratory for Brainware Systems

Staff
羽生

施設長

貴弘 Takahiro Hanyu(教授)

Director, Professor

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

附属研究施設ブレインウェア研究開発施設「ブレインウェア研究開発施設」は、本研究所附属研究施設として平成16年4月の研究組織の改組・再編と同時にブレインウェア
実験施設として新設され、その後、平成26年度概算要求の採択を機に、平成26年4月にブレインウェア研究開発施設と名称変更した。その目的は、電脳世界と時々刻々複雑に変化する実世界をシー
ムレスに融合する次世代情報システムを、世界に先駆けて実現する基盤技術の創成とその応用分野を展開することである。そのたFlexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

めに、本研究所及び本所と密接な関係にある本学電気・情報系の各研究分野の研究成果と全国のブレインウェア分野の研究者の英知を結集して研究を行う。
この施設は、適応的認知行動システム研究部（認識・学習システ
ム研究室）、自律分散制御システム研究部（実世界コンピューティ
ング研究室）、脳型LSIシステム研究部（新概念VLSIシステム研究室、
ソフトコンピューティング集積システム研究室）の3研究部構成に加えて、ブレインアーキテクチャ研究部の整備が予定されており、関連各研究分野の協力の下に、研究及び施設の運営を行う。

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

The Laboratory for Brainware Systems of the Research Instituteof Electrical Communication was established in 2004 and renewed in 2014. Its purpose is to contribute to the research anddevelopment of advanced information science and technology
for Brainware systems which realize a seamless fusion of thechangeable and complex real world and the cyber space.
We aim at establishing scientific and technological foundations and at exploring human-like brainware computing applications for Adaptive Cognition and Action Systems Division(Recognition and Learning Systems Group), Autonomous Decentralized Control Systems Division (Real-World Computing
Group), Brainware LSI Systems Division (New Paradigm VLSI
System Group and Soft Computing Integrated System Group),
and brain architecture Division (planned). The Laboratory for
Brainware Systems consists of the above four divisions which
cooperatively carry out the research. At the same time they
serve as a laboratory for nation-wide cooperative research in
the field of Brainware systems.
The technology developed in the Laboratory is expected toenhance the research carried out in the four Divisions of theInstitute, and the research conducted in the Divisions, in turn,is expected to provide scientific basis for the information
technology developed in the Laboratory.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 59

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

認識・学習システム研究室

Recognition and Learning Systems

塩入・松宮・坂本研究室
Shioiri, Matsumiya & Sakamoto Group
Staff
塩入

諭

教授

松宮

准教授

一道

坂本

准教授

修一

Satoshi Shioiri

Kazumichi Matsumiya Shuichi Sakamoto

Professor

Associate Professor

Associate Professor

研究活動

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Research Activities

本研究分野では、外界から入力される様々な情報を人間が統合処理し脳内で認識・学習する過程を明らかにしてモデル化し、脳型
LSIなど神経細胞を模擬するハードウエアに実装することを目指
して研究を進めている。

高次視覚情報システム
研究分野｜塩入教授

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

視覚の空間知覚を中心に、立体視、運動視における視覚脳機能、原理を探求し、そのモデル化を通して、人間の視覚を理解、それを模擬するシステムの構築を目指す。また、知覚の能動的側面とし、視線移動制御や注意機能を理解し、モデル化を目指す。これ
らの成果に基づき、画像情報の評価、効率的呈示、視環境の評価システムの構築への展開する。さらに、視覚や触覚の無意識的選択の過程を調べることから、様々な環境下での人間の視覚認識や行動を予測するための研究に取り組んでいる。

適応的認知行動システム
研究分野｜松宮准教授

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

人間は、環境の中で頻繁に自らの身体部位を動かしながら、視覚
情報や触覚情報といった複数の感覚情報から外界を認識し、その認識に基づいて複雑で多様な行動を効率的かつ適応的に行うことができる。このような人間の認知行動システムが示す適応的な情報処理原理とその機能を実験的に解明し、その知見に基づいてこれまでとは質的に異なった情報通信環境を構築するための感覚情報提示の設計原理を確立することを目標とした研究に取り組んでいる。

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本准教授

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

視聴覚音声知覚や、自己運動中の音空間知覚など、聴覚情報、及び複数の感覚情報が複合して存在する環境下での人間の知覚情報処理過程を心理物理学的な手法を用いて解明するとともに、その知見を活用した、高精細3次元音空間センシングシステムやマル
チモーダル聴覚支援システム等の音響情報システムの構築・高度化に取り組んでいる。

To create computational models of the process that the human brain integrates multiple sensory inputs from the outside
world, we are investigating the visual and auditory functions in
the human brain for implementing these functions in hardware
under biologically plausible settings. Our approaches include
psychophysics, brain wave measurements, and computer simulations.

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)
Modeling the processes of human vision based on the findings of the strategies that the visual system uses, we plan topropose appropriate methods for evaluation of image qualities, efficient way of image presentation and evaluation ofvisual environments in general. We also investigate dynamic
selection process in vision with or without attention to realize
prediction system of human perception and action in the future.

Adaptive Cognition and Action Systems(Assoc. Prof. Matsumiya)
Humans can perform various actions based on the recognition of the outside world that is constructed through multiple
sensory inputs such as vision and touch, even though theyfrequently move their own body parts in the environment.
Here we investigate the adaptive-process and functions of thehuman cognitive system for action through psychophysical experiments. On the basis of the experimental evidence, we aim
to establish design principles for constructing qualitatively different information and communication environment throughvision and touch.

Auditory and Multisensory Information Systems(Assoc. Prof. Sakamoto)We study the mechanism of human multimodal processing,including hearing. In particular, we focus on speech perception as an audio-visual process, the judgment of auditory
space during motion and the impression of a sense-of-reality
in multimodal content. Such knowledge is crucial to develop
advanced communication and information systems. Based on
this knowledge, we are developing future auditory information
systems.

我々は動きの情報に関しては、視覚と触覚の脳内表現が分離していることを発見した。この触覚表象は、回転角度に独立な表象であった。さらに、我々は、この回転角度に依存しない触覚表象の起動には、左図に示された実験を通して、能動的な動きが必要であることを明らかにした（右図）。

We found that there are separate representations of visual and haptic movements, and the haptic representation is independent of rotation for movements. In addition, we found that active haptic movements generate the rotation-independent representations for haptic movements (right panel; The left
panel shows the stimuli and procedure for the experiment).

60

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Soft Computing Integrated System

堀尾研究室
Horio Group
Staff
堀尾
教授

喜彦

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

ソフトコンピューティング
集積システム研究室

Yoshihiko Horio
Professor

ソフトコンピューティング集積システム
研究分野｜堀尾教授

Our brain is a highly-structured but very complex network of avast number of biological neurons. The brain is established on
a completely different information processing principle fromthat of current digital computers, realizing its high cognitive
performance through a physicochemical system. As a result,the brain can quickly and efficiently solve real-world problems,
which the digital computers are bad at or cannot solve. Inspired by such information processing paradigm of the brain,in particular, focusing on information processing throughphysical dynamical process, we aim at a novel brain-inspired
computer hardware system, which is robust and flexible, andyet quick and efficient.

Soft Computing Integrated System (Prof. Horio)

図1：（左）カオスニューロチップ（右）1万個のニューロンを1億個のシナプスで結合可能
な大規模汎用カオスニューロコンピュータハードウェアシステム

図2：（左）従来のデジタルコンピュータが不得意な組合せ最適化問題を、カオス的な迷
いと直感で高速に解くカオスニューロコンピュータプロトタイプ（右）左のプロトタイ
プを小型化・高速化して大規模な実用問題に対応できるようにするためのVLSIチップ

Fig. 1(Left) A chaotic neuron VLSI circuit chip. (Right) A large-scale general purpose chaotic neuro-computer system with 10,000 neurons connected via
100,000,000 synapses.

Fig. 2 (Left) A chaotic neuro-computer proto-type system for quadratic assignment problems, which uses chaotic wanderings and inspirations to findsolutions. (Right) A dedicated VLSI chip for a fast and practical large-scalechaotic neuro-computer system which can solve real-world problems.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 61

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

We are working on a novel high-performance, highly-efficient,flexible, and robust brain-inspired computer hardware system.
In particular, we focus on an information processing throughphysical complex-networked dynamical process, and its implementation as a computational hardware system using ananalog VLSI as a core component. Toward to the final goal,
we are developing integrated circuit and device technologies
suitable for the brain-inspired computer systems, such as
VLSI technologies for high-dimensional chaotic networks andlarge-scale complex systems, VLSI circuits and architectures
for ultra-low-power asynchronous neural network systems, andcompact and low-power devices/circuits for adaptive synaptic
connections. At the same time, we are developing a massively-parallel brain-inspired computational system architecture,
which is very much different from that of the conventional digital computers. We further intend to realize an autonomous
brain-inspired computer with a sense of self and consciousness based on a complex network with dynamic change inspatiotemporal network state and structure.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

脳の情報処理様式に学んだ、高性能で効率的、柔軟でロバストな情報処理装置である「脳型コンピュータ」の実現を目指して研究を進めている。特に、脳が多数の神経細胞の複雑なネットワーク
であることに注目し、物理的な高次元複雑ダイナミクスによる「プロセスによる情報処理」を、アナログ集積回路を核とした計算システムとして実装する。そのため、高次元カオス結合系や大規模複雑系の集積回路実装技術や、超低消費電力で動作する非同期
ニューラルネットワーク集積回路構成技術、物理デバイスによる小型シナプス実装技術など、脳型コンピュータのハードウェア実
現のための基盤技術の開発を行っている。これと同時に、従来のデジタル計算機とは異なる、超並列脳型コンピュータアーキテク
チャとその応用についても研究を進めている。また、ダイナミッ
クに状態や構成が変化する複雑ネットワークにより、自己や意識を持つ自律的な脳型コンピュータの実現も目指している。

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

我々の脳は、非常に複雑ではあるが一定の構造を持った夥しい数の神経細胞から成るネットワークから構成されている。この大規模な物理・化学系による高度な情報処理は、現在のデジタル計算機とは全く異なる原理で行われており、脳は、デジタル計算機が不得手とする問題に対して、高速かつ効率的に答えを出すことができる。このような脳の計算様式にヒントを得、特に、半導体集積回路等による「物理ダイナミカルプロセスによる情報処理」に着目し、小型で低消費電力でありながら、実世界の様々な問題に高速に対処できる、新しい脳型コンピュータハードウェアの実現を目指す。

Research Activities

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

研究活動

21

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

新概念VLSIシステム研究室

New Paradigm VLSI System

Staff

羽生・夏井研究室

鬼沢
助教

羽生
教授

貴弘

夏井

准教授

雅典

Hanyu & Natsui Group

Takahiro Hanyu

Masanori Natsui

Professor

Associate Professor

直哉

望月

鈴木
助教

大輔

明

産学官連携研究員

玉越晃

産学官連携研究員

Naoya Onizawa

Daisuke Suzuki

Akira Mochizuki

Akira Tamakoshi

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Fellow

研究活動

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Research Activities

超大規模半導体集積回路（Very Large Scale Integration; VLSI）チップ、およびそれを応用したVLSIシステムは、電子機器の「頭脳」として機能しており、現代社会のあらゆる産業製品や社会基盤の質を決定している。しかしながら、VLSIシステムの高度化・高性能化を支える材料・デバイスの微細加工技術は、物理限界に近づきつつある。本研究室では、従来までのCMOSベースVLSI設計方
式のみに依存しない「新概念」のVLSIシステムアーキテクチャな
らびにその回路実現方式により、従来設計技術の限界を打破し、人間の頭脳をも凌駕する超高度情報処理を実現するVLSIシステムを開発することを研究目的とする。

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

新概念VLSIシステム
研究分野｜羽生教授
本研究分野では、新概念VLSIコンピューティングパラダイムの実現を目指し、従来の延長上にはない新しい考え方に基づくハード
ウェアアーキテクチャの研究を行っている。具体的には、次世代
VLSIコンピューティングにおける配線問題を解決する電流モード
多値/非同期アーキテクチャ、記憶機能を演算回路に分散化させて膨大なメモリバンド幅を実現するロジックインメモリVLSIアー
キテクチャ、磁気トンネル接合（MTJ）デバイスなどの新機能・多機能・不揮発デバイスを活用したデバイスモデルベース新概念
VLSIコンピューティングアーキテクチャ、確率的演算に基づく超低消費電力LSIなど、マルチメディア応用高性能VLSIプロセッサの設計法および実現法に関する研究を行っている。

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

新概念VLSIデザイン
研究分野｜夏井准教授
プロセスの極限的微細化に起因するVLSIの性能向上の限界と信頼性の低下の問題を解決することを目的とし、本研究分野では、従来の概念を根本から変える新しいVLSI設計技術に関する研究を行っている。具体的には、PVTばらつきフリー VLSI回路/アーキテ
クチャ、動作環境適応型高信頼VLSI回路/アーキテクチャ、脳型計算に基づく最適化アルゴリズムとそのVLSI設計技術応用、ならびに不揮発性ロジックインメモリVLSI設計技術など、微細化の恩恵を最大限に活かしつつ、かつ過酷な条件下においても高信頼動作を達成するVLSIのための設計技術に関する研究を行っている。

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

62

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Very Large-Scaled Integrated (VLSI) processors and their applications to electronics systems, where VLSI processors areused as a “brain“ for intelligent control like human beings, arethe key components in the recent information communication
technology (ICT) society. In this research division, we explore
a path towards a new paradigm VLSI processor beyond brain
utilizing novel device technologies and new-paradigm circuitarchitecture such as logic-in-memory architecture.

New Paradigm VLSI System(Prof. Hanyu)
We are studying a “new-paradigm VLSI computing“ conceptthat investigates the optimal design through all the VLSI
design layers from a device/material design level to an application-oriented algorithm level.The use of “logic-in-memory
VLSI architecture,“ where storage elements are distributed
over a logic-circuit plane, makes global wires reduced greatly.
To implement a logic-in-memory VLSI compactly, we utilize
multi-functional and nonvolatile devices such as ferroelectric
devices, magnetic tunnel junction (MTJ) devices and phasechange devices. We are also focusing on other challenging
research subjects such as low power VLSI design technology
based on stochastic logic.

New Paradigm VLSI Design(Assoc. Prof. Natsui)
We are studying a new VLSI design paradigm for highly-dependable VLSIs in the nanoscale and post-silicon era. To fully
utilize the benefits of technology scaling, we are focusing on
PVT-variation-aware VLSI architecture and its applications,self-adaptive system for resilient VLSI, brain-like optimization
algorithm and its application to VLSI design methodology,
and electronic design automation (EDA) algorithms for Nonvolatile logic-in-memory VLSI.

Real-World Computing

石黒研究室
Ishiguro Group
Staff
石黒
教授

章夫

大脇
助教

大

加納
助教

剛史

Akio Ishiguro

Dai Owaki

Takeshi Kano

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

実世界コンピューティング研究室

実世界コンピューティング
研究分野｜石黒教授

Real-World Computing (Prof. Ishiguro)

実世界コンピューティング研究室では、生物のようにしなやかか
つタフに実世界環境に適応可能な「生き生きとしたシステム」の設計原理の理解を目指した研究を進めている。その中核となる概念が「自律分散制御」である。自律分散制御とは、比較的単純な
認知 ･ 判断 ･ 運動機能を持つ要素（自律個）が多数存在し、それFig1. ‌True slime mold as a good living organism for Fig2. ‌Soft-bodied amoeboid robot driven by a fully Fig.3. ‌Ophiuroid robot that enables omnidirectional
studying autonomous decentralized control
decentralized control scheme extracted from true
locomotion
slime mold.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

図1. ‌自律分散制御の研究で優れたモデル生物となる真正 図2. ‌真正粘菌変形体をモチーフとして製作した完全自律分 図3. ‌優れた環境適応性と耐故障性を有するヘビ型ロボットの自律分散制御
粘菌変形体
散制御で駆動するアメーバ様ロボット

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンターらが相互作用することによって、個々の要素の単純性からは想像もできない非自明な大域的特性（機能）を自律個集団から創発させるという、「三人寄れば文殊の知恵」をまさに地でいくような制御方策である。本研究室では、ロボティクスや数理科学、生物学、物理学といったさまざまな学問領域を縦横無尽に行き来しながら、「ハードでドライ」なシステムを基盤とする既存技術では決してなし得ない、生物のような「しぶとさ」や「したたかさ」、「打
たれ強さ」、「多芸多才さ」といった知を有する、「ソフトでウェット、コンティニュアム」な知的人工物システムの創成を目指す。

Living organisms exhibit surprisingly adaptive and versatile
behaviors in real time under unpredictable and unstructured
real world constraints. Such behaviors are achieved via spatiotemporal coordination of a significantly large number of bodily degrees of freedom. Clarifying these remarkable abilities
enable us to understand life-like complex adaptive systems aswell as to construct truly intelligent artificial systems. A prominent concept for addressing this issue is “autonomous decentralized control“, in which non-trivial macroscopic functionalities are emerged via spatiotemporal coordination among vast
amount of autonomous components that cannot be explained
solely in terms of individual functionality. We study the designprinciples of autonomous decentralized systems that exhibit
life-like resilient behaviors from the viewpoints of robotics, biology, mathematics, nonlinear science, and physics.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Fig4. ‌Quadruped robot driven by a fully
decentralized control

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室図4. ‌環境や身体変化に応じて自己組織的に歩行変化が変化する四脚ロボット

図5. ‌腕を自発的に役割分担して全方向移動可能なクモヒトデ型ロボット

Fig5. ‌Autonomous decentralized control ofa snake-like robot that exhibits highly
adaptive and resilient properties.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 63

研究開発部 ■ Technology Development Division

モバイル分野Mobile Wireless Technology Group○‌ディペンダブル・エアのためのブロードバン
ド無線通信・ネットワーク技術に関する研究○‌低炭素社会に貢献する情報通信用高効率送信
電力増幅モジュールに関する研究• ‌Broadband wireless communication technologies for Dependable Air• ‌Development of high-efficient transmission
power amplifier module contributing to the
low-carbon society

ストレージ分野
Storage Technology Group○ストレージシステムの可用性向上に関する研究○‌ストレージシステム向けアプリケーションに関する研究• ‌Development of highly-available storage system• ‌Development of application for storage system

21

世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology

Research Center for 21st Century
Information Technology (IT-21 Center)

Staff
村岡

裕明

センター長（教授）

Hiroaki Muraoka
Director, Professor

Project Planning Division
企画開発部
Makoto Furunishi
古西真
Visiting Professor

客員教授

Project Leader, Professor*

卓

Suguru Kameda

代表・教授（兼）准教授（兼）

Associate Professor*

ストレージ分野
中村 隆喜

Storage Division
Takaki Nakamura

松岡浩

Hiroshi Matsuoka

原田

Masachika Harada

准教授

正親

産学官連携研究員

Associate Professor

客員教授

21

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

Technology Development Division
研究開発部
Mobile Division
モバイル分野Noriharu Suematsu
末松 憲治
亀田

Visiting Professor

Research Fellow

The purpose of the IT-21 center is development of practicaltechnologies for IT based on the advanced technologies of
RIEC with the partnership among Industry, Government andUniversities. The term of development is limited less than 5
years. The projects are planed on matching with both basic
technologies in the University and application in the Industry.
Combination of the technologies of the University and Industry makes practical technologies with availability for the commercial products. The center actively accelerates to obtain theintellectual properties generated from the development ofpractical technology to the Industry.

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

電気通信研究所がこれまでに蓄積してきた情報通信技術（IT）に関する実績を、産学連携体制により、5年間の期間を以て実用化技術として完成させることを目的とする。大学の保有する技術をコアとして大学及び産業界の技術を統合し、社会が求めるアプリ
ケーションを明確化し、製品へ適応可能な実用技術を完成させる
ことにより世界標準の技術開発を目指す。現在は、2プロジェク
ト体制とし、モバイル分野・ストレージ分野を研究開発部に設置し、競争的資金を獲得して研究開発を推進する。センターに所属する教員は、最大5年の任期制とし、全国の大学等からの客員教員を積極的に受け入れ、人材の流動化を図る。実用化技術開発により得られた成果・知的財産権は、積極的に産業界へ展開する。
プロジェクトの推進には、産業界からの技術者を多く受け入れ、大学の保有する先端技術・先端設備を研究開発現場にて体験することで、若手技術者の教育・社会人技術者の再教育センターとしての役割を果たす。

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

21世紀情報通信研究開発センター
（IT-21センター）
Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

図１：IT-21 センター

図２：先端技術実用化体制

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 65

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

研究開発部モバイル分野

Technology Development Division

Staff
末松

憲治

代表・教授（兼）亀田卓

准教授（兼）Noriharu Suematsu

Suguru Kameda

Project Reader, Professor*

Associate Professor*

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

ユーザをネットワークに接続するアクセス回線技術としてのモバ
イルワイヤレス通信技術は、光ファイバによる超高速バックボー
ンネットワークとともに、ICT 社会の根幹を支える情報基盤技術である。世界の移動通信のリーダシップを担うわが国の移動通信
技術は、日本経済を支える原動力としてますます発展する必要がある。

Mobile wireless communication technology is one of the significant communication technologies that support the ICT society, connected with the high-speed backbone network using
optical fiber. Evolution of the mobile wireless communication
technology in Japan is indispensable to keep the leadershipin this technology area in the world.

IT-21 センター・モバイル分野では、発足以来、国内移動体通信機メーカーや第一種通信事業者との産学連携プロジェクトにより、広域通信と高速・大容量通信を両立し、かつ大規模災害時においても安定した通信回線の提供を可能とするディペンダブル・
エアの研究開発を行ってきた。

With the partnership of Japanese major mobile wireless manufacturers and Japanese type I carrier, the mobile wirelesstechnology group of IT-21 center has been proposing theconcept of “Dependable Air,“ which is a heterogeneous andhighly-reliable wireless network. The Dependable Air is able
to work even in the event of a big disaster.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

これまでに、（1）324Mbit/s 5GHz 帯無線 LAN 端末の開発、（2）ハイビジョン非圧縮伝送超小型 3D SiP（三次元システム・イン・
パッケージ）ミリ波無線端末の開発を行い、また、（3）広域モ
バイルブロードバンドワイヤレスアクセス（MBWA）実証実験
により、自動車移動中のシームレスハンドオーバ、無線 LAN と
MBWA との異種ネットワーク間シームレスシステムハンドオー
バを成功させてきた。さらに、これらの地上系無線通信方式のみ
ならず準天頂衛星システムなどの衛星通信方式を融合することで無線通信ネットワークのディペンダビリティを実現させる提案を行ってきた。
平成27年からは、産学連携プロジェクトである JST A-STEP「低炭素社会に貢献する情報通信用高効率送信電力増幅モジュールの開発」を行っている。さらに、わが国の移動通信技術の更なる飛躍を図るとともに、開発実用化技術による東北地区でのベンチャー
企業設立など地域振興へ貢献する。

As a result, so far, (1) 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal, (2) ultra-small size 3D system-in-package (SiP) millimeterwave wireless terminal for uncompressed high definition television (HDTV) transmission have been successfully developed,and (3) seamless handover technology for wide area broadband mobile wireless access (MBWA) and seamless system
handover technology between MBWA and wireless LAN havebeen successfully demonstrated by field tests. Moreover, theDependable Air with satellite communication systems such as
Quasi-Zenith Satellite System (QZSS) have been proposed for
improvement of dependability of wireless network.
From 2015, the mobile wireless technology group will start the
JST A-STEP type project “Development of high-efficient transmission power amplifier module contributing to the low-carbon society.“ In addition, our group would like to contributeto the local industries in Tohoku area including the establishment of venture companies based on our developments.

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

Fig. 1 5GHz 帯 324Mbit/s 無線 LAN 端末

Fig. 1 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal

Fig. 2 ‌ハイビジョン非圧縮伝送超小型 3D SiP ミリ波無線端末

Fig. 2 U‌ ltra-small-size 3D SiP millimeter wave wireless terminal
for uncompressed HDTV

66

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Fig. 3 MBWA 実証実験（基地局設備）

Fig.3 ‌MBWA field test (Base station)

Fig. 4 ディペンダブル・エア

Fig. 4 Dependable Air

Technology Development Division

中村技術開発室
Storage Technology Group
Staff
中村

准教授

隆喜

松岡

客員教授

浩

原田

正親

産学官連携研究員

亀井

研究員

仁志

Takaki Nakamura

Hiroshi Matsuoka

Masachika Harada

Hitoshi Kamei

Associate Professor

Visiting Professor

Research Fellow

Research Fellow

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

研究開発部ストレージ分野

デジタルカメラで撮った写真のファイルや、チケット発券サービ
スのデータベース等の電子情報を記録するストレージは、情報サービスの要である。ストレージは、将来世代に情報を伝達する手段として、過去においても、未来においてもその重要性は変わらない。

One of the key components in information services is storage.
Electronic information, such as images taken by digital cameras and huge databases must be stored in a fast and efficientmanner. The importance of storage will remain high in the
future, viewed from the perspective of a channel to pass valuable information to the next generation.

本技術開発室では、ストレージ技術に関する研究開発を産学官連

近年、社会システム、情報システムの複雑化に伴い、ストレージの研究分野はデバイス、ドライブに加えて、システムの研究がますます重要になっている。そのような背景のなか、本技術開発室
では新たに、次世代IT基盤構築のための研究開発「高機能高可用性情報ストレージ基盤技術の開発」を文科省の委託事業として、
平成24年度より5年間の予定で推進する。

Recently, as social and information systems become more
complicated, one of the urgent research areas in storage, in
addition to “devices“ and “drives“, is the “system“. Becauseof this our group started a new national project “Developmentof Storage Platform Technology with High-Functionality andHigh-Availability“ in FY2012. The project will continue until
FY2016. Our group is working on the project in collaboration
with the Muraoka, Ohori, and Suganuma labs. Furthermore, incollaboration with the storage system industry, we will focus
on bringing the results of our research into practical use within
five years, which is the prime mission of the IT-21 center.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

本委託事業は、電気通信研究所の村岡研究室、大堀研究室、菅沼研究室と共同で推進する。またストレージシステム関連企業とも連携することで、IT21センターのミッションである研究成果の5年以内の実用化を目指す。

The Storage Technology Group continue to be engaged in
the research and development of storage technology in a collaboration between industry, academia, and government. Ourgroup successfully completed two national projects commissioned by the Ministry of Education, Culture, Sports, Scienceand Technology from FY2002 to FY2011.

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

携で継続的に推進している。平成14年度から平成18年度までの5年間では、ITプログラム「超小型大容量ハードディスクの開発」を、
平成19年度から平成23年度の5年間では、次世代IT基盤構築のための研究開発「超高速大容量ストレージシステム」をそれぞれ文科省の委託事業として推進し、大きな成果を上げてきた。

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

高可用ストレージシステム実証実験の様子

A Snapshot in Field Test of Highly-Available Storage System

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 67

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室高可用ストレージシステムと連動中の電子お薬手帳スマホアプリ

Application on Smart Phone Working with Highly-Available Storage System

機動的研究グループ

Ad-hoc research groups
電気通信研究所の幅広い研究ポテンシャルを生かし、萌芽的・挑戦的な研究や市場のニーズに応じた先端応用研究等を行う、研究所の組織にとらわれず機動的に構成される研究グループである。
Taking advantage of the wide range of research expertise in the institute, ad-hoc research groups are formed outside of the formalorganizational structure to investigate challenging exploratory topics and needs-based, cutting-edge subjects.

多感覚注意研究グループ
塩入
鈴木
坂本
松宮

諭（代表）
陽一
修一
一道

視野の特定の場所に向ける視覚的注意には範囲があることが、また聴覚刺激や触覚刺激に対しても同様の注意効果が知られている。本研究では、それらの注意を統一的に理解するために、定常的視覚（あるいは聴覚／触覚）誘発脳波を利用した同一の実験手続きで、単一感覚および多感覚の注意を計測し、そのモデル化について検討する。

次世代窒化物半導体電子デバイス研究グループ末光
松岡
谷川
木村

時間サロン：時間概念の解明に関する共同研究グループ
淳（代表）
一道
一人
雅文

本研究の究極の目的は、人間が行なっている原初的な時間構成の原理を解明し、それを基礎に人間が行う認識や制御の計算論的な枠組みを確立することである。この目的のために、哲学的洞察と脳神経学的な知見を基礎に、世界認識を成立される感覚の諸
表象の処理の基礎としての時間構成の原理を考察し、それら考察結果を実証実験による検証することを目指す。

68

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Group of multimodal attention
Satoshi Shioiri (Group Leader)
Yôiti Suzuki
Shuichi Sakamoto
Kazumichi Matsumiya

Attention spreads over a limited range in the visual field as the spotlightmetaphor suggests and similar attention effect is investigated for auditory andtactile perception. We investigate spatial spread of unimodal and multimodal
attention using steady state visual/auditory/tactile evoked potential throughelectroencephalogram (EEG) measurements in order to model attention modulation for unimodal and multimodal perception.

■

哲也（代表）
隆志
智之
健司

窒化物半導体を用いたトランジスタは、高速通信システムのみならず自動車用インバーター等、種々の電子回路の省電力化をもたらす可能性を秘めている。これらを実現するために、金研で培ってきた革新的な窒化物半導体材料・結晶成長技術と、通研の電子デバイス技術を融合させることによって、電力利用効率を高める新しい高速・高出力トランジスタの実現を目指す。

大堀
松宮
笹井
矢野

■

Next-Generation Nitride Electron Device
Research Group
Tetsuya Suemitsu (Group Leader)Takashi Matsuoka
Tomoyuki Tanikawa
Takeshi Kimura

Gallium-nitride-based transistors have potentials to save the power consumption in many application fields such as high-speed telecommunication
and automotive systems. Combining the advanced material technology developed in IMR* and the device technology developed in RIEC, this groupexplores break-through technology to realize high-frequency and high-powertransistors that helps save energy in many kind of electronics systems.
* Institute for Materials Research■

Time salon:
research group investigating the concept of time
Atsushi Ohori (Group Leader)
Kazumichi Matsumiya
Kazuto Sasai
Masafumi Yano

The ultimate goal of this research group is to discover the principles ofhuman’s time construction, and to develop a model of human cognition andcontrol. To approach this goal, the group attempts to develop a model oftime construction that underlies human perception through philosophical observation and neural scientific experimentation.

ヨッタインフォマティクス
研究グループ
村岡 裕明（代表）
行場 次朗
鈴木 陽一
塩入
諭
末松 憲治
羽生 貴弘
Simon Greaves
廣岡 俊彦
遠藤 哲郎
大町真一郎
斉藤
伸
中尾 光之
加藤
寧
乾 健太郎
木下 賢吾
本間 尚文
小林 広明
松倉 文礼
吉信 達夫
佐倉 由泰
原
塑
芳賀 京子
村上 祐子
照井 伸彦
松田 安昌
石垣
司
二瓶真理子
情報化社会の進展により情報量は急激に増大しており、2030年には1ヨッタバイト（1兆バイトの1兆倍）に達すると予測される。情報の質を取り扱うため、文理連携研究によって情報の「質」と「価値」を扱
う科学を構築して次世代ICTのための科学技術によって情報の巨大化による技術限界を克服する。

■

Yotta Informatics Research Group
Hiroaki Muraoka（Group Leader）
Jiro Gyoba
Yôichi Suzuki
Satoshi Shioiri
Noriharu Suematsu
Takahiro Hanyu
Simon Greaves
Toshihiko Hirooka
Tetsuo EndohShin-ichiro Omachi
Shin Saito
Mitsuyuki Nakao
Nei Kato
Kentaro Inui
Kengo Kinoshita
Naofumi Homma
Hiroaki Kobayashi
Fumihiro Matsukura
Tatsuo Yoshinobu
Yoshiyasu Sakura
Saku Hara
Kyoko Haga
Yuko Murakami
Nobuhiko Terui
Yasumasa Matsuda
Tsukasa Ishigaki
Mariko Nihei

Created world-wide information is rapidly growing. It is projected to reachto a yotta-byte scale information in 2030. In order to manage the gigantic
information, new criteria of quality, property, and value have to be taken into
account for the next generation ICT technology. Interdisciplinary research by
the experts from humanities and social science, and ICT engineering is carriedout.

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 69

やわらかい情報システムセンター
Flexible Information System Center○‌情報の収集・組織化・利用・発信及び研究支
援環境の構築○ネットワークの高度な保守・管理・運用○‌研究所の情報ネットワークおよび情報システ
ムに関する技術的支援• ‌Information collection, organization, dispatching, utilization and research support environment.
• ‌Advanced maintenance, management andoperation of network.
• ‌Technical supports for information network andsystems in the institute.

Flexible Information System Center

やわらかい
情報システムセンター
研究基盤技術センター
Fundamental Technology Center○‌機械加工、理化学計測、材料加工、情報管理のための様々な技術の提供○ローカルネットワークの保守○研究所の安全に対する技術支援• ‌Providing of technical skills of machining,
physical and chemical measurements, material
processing, and information management.
• ‌Maintaining of the in-house network of the institute.
• ‌Technical supports for safety and security of
the institute.

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health○‌研究所内の安全衛生管理体制、作業環境などの点検、および改善の支援○‌安全衛生関係の法令の調査および安全衛生管理に関する情報の収集○‌各部署の安全管理担当者へのアドバイスや情報の提供○‌職員および学生を対象とした各種安全教育の実施○学内の他部局や監督官庁との連絡調整• ‌Inspection of and assistance in improving thesafety and health management system andworking environment within the institute.
• ‌Investigation of laws related to safety andhealth and collection of information regarding
safety and health management.
• ‌Provision of advice and information to safety
and health personnel in each department.
• ‌Implementation of various types of safety education targeted at staff and students.
• ‌Liaison and coordination with the supervisory
authority and other departments on campus.

研究基盤
技術センター
Fundamental Technology Center

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室Flexible Information System Center

Staff
哲男

Tetsuo Kinoshita

センター長（教授）Professor

外山

芳人

Yoshihito Toyama

教授（兼）Professor*

菅沼拓夫

Takuo Suganuma

北形元Gen Kitagata

准教授（兼）

Associate Professor*

笹井

一人

Kazuto Sasai

助教（兼）Assistant Professor*

佐藤

Masahiko Sato

技術職員

正彦

Technical Staff

太田憲治

Kenji Ota

教授（兼）

技術職員

Professor*

21

Technical Staff

The present information systems represented by computers
are inflexible systems, because their uses are predefined andthey provide only the fixed processing and functions. The flexible information system on the other hand, is a system which
can perform the flexible information processing adapted tothe human intention and situation of its environment beyond
the limitations of the principles of the inflexible information
processing. The aims of this center are to manage and operate information networks and systems based on the conceptof the flexible information system, and support smooth research activities of RIEC.
Moreover, utilizing technical know-how acquired through applying the information networks and systems to practical use,
we also design and construct a leading-edge system for advanced organization, utilization, administration, operation anddispatching of scientific information.

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

現在のコンピュータに代表される情報システムは、前もって決められた使い方で固定的な処理や機能のみを提供するいわゆる「かたい」システムである。本センターの目的は、これまでの「かたい」
情報処理原理を超えて、人間の意図や環境に合わせて柔軟な情報処理を行い、柔軟な人間の思考に対応できるような「やわらかい」
情報処理の考え方に基づき、通研所内の円滑な研究活動を支えるための情報ネットワーク、および情報システムを管理・運用することにある。
また、情報ネットワーク、および情報システムの実際面への適用を通じて得たノウハウを活用し、学術情報の高度な組織化、利用、管理・運用、発信などのための先進的なシステムを設計・構築を行っている。

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

木下

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

やわらかい
情報システムセンター

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

Printer RoomManagement Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

プリンター出力室

情報機器室

Server Room

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 71

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

研究基盤技術センター
Staff
上原

洋一

Yoichi Uehara

センター長（教授）

Director, Professor

佐藤信之

Nobuyuki Sato

庄子

康一

Koichi Shoji

末永

保

阿部

真帆

Maho Abe

技術職員

Technical Staff

阿部健人

Kento Abe

技術職員

Technical Staff

丸山由子

Yuko Maruyama

助教

技術職員

技術職員

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Fundamental Technology Center

技術職員

Assistant Professor

Technical Staff

Tamotsu Suenaga
Technical Staff

Technical Staff

丹野健徳

Takenori Tanno

技術職員

Technical Staff

前田泰明

Yasuaki Maeda

技術職員

Technical Staff

柳生寛幸

Hiroyuki Yagyu

技術職員

寒河江
技術職員

克巳

Technical Staff

Katsumi Sagae
Technical Staff

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター
Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

電気通信研究所においては、基礎科学から応用通信工学に広がる
幅広い学問領域において先駆的な研究がこれまでになされてきた。伝統的には、技術職員は卓越した技量と経験を通してこれらに貢献してきた。将来に向かってこのような貢献が加速されるた
めに、全ての技術職員と一名の助教が加わった研究技術基盤セン
ターが2007年に設立された。センターは以下の4技術部を通して、
機械工作や、理化学計測、材料加工、情報管理のための様々な技術を提供している。
工作部は先導的な機械工作技術を提供している。研究室の要求を満たす実験機器（図1）の提供が可能である。また、機械工作を行う教職員や学生への指導も行っている。評価部は、X線回折装置（図2）や電子ビーム蛍光Ｘ線元素分析装置（図3）のような評価・計測装置の提供を行う。ガラス工作品の提供も可能である。また、寒剤の供給を受け持っている。プロセス部は、ナノ・スピン実験
施設共通部と協力して、ナノメータースケールの電子線リソグラ
フィー技術を提供している。また、光学多層薄膜の堆積や試験を行うための設備も利用可能である。情報技術部は、やわらかい情報システム研究センターと協力して、研究所内のネットワークを運営すると共に共通利用の情報機器の管理を行っている。加えて、本研究所で生まれた革新的な技術を世界に発信していく際に重要な、知的財産に関する情報の収集と管理に従事している。

図1 ピークアレイチャンバー

Pioneering studies in research areas from basic sciences toapplied communication technologies have been performedat this institute. Technical staffs have traditionally contributed
to these efforts through the use of their well-established skills,
experience, and knowledge. To accelerate such contributionsin the future, a fundamental technology center encompassing
all technical staffs and an assistant professor was establishedin 2007. This center provides technical skills of machining,
physical and chemical measurements, materials processing,and information management though the following four divisions.
The machine shop division focuses on advanced machining
techniques and supplies the experimental apparatus (e.g., seeFig. 1.) that are required by different laboratories. This division also provides machining instructions to the students andfaculty members who pursue machining independently. The
evaluation division offers various evaluation and measurement
instruments such as X-ray diffractometer (see Fig. 2) and electron probe X-ray micro analyzer (see Fig. 3). Glass processing
techniques can also be provided. In addition, this division
is responsible for supplying freezing media. The processing
division offers nanometer-scale electron beam lithographic
techniques in cooperation with the cooperation section of theLaboratory for Nanoelectronics and Spintronics. Instruments
for accumulating and testing optical multilayered thin films arealso available in this division. Finally, the information technology division operates the in-house network of the institute andmanages commonly used information equipment in cooperation with the Flexible Information Research Center. In addition, this division engages in the collection and managementof intellectual property-related information.

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

Figure 1 PEEK array chamber

図2 X線回折装置

Figure 2 X-ray diffractometer (XRD)

72

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

図3 電子ビーム蛍光
Ｘ線元素分析装置
情報機器室

Server RoomFigure 3 Electron
Probe X-ray Micro
Analyzer (EPMA)

Management Office for Safety and Health

Staff
羽生

貴弘

Takahiro Hanyu

室長（教授）

Manager, Professor

上原

洋一

Yoichi Uehara

副室長（教授）Deputy Manager, Professor

佐藤信之

Nobuyuki Sato

阿部真帆

Maho Abe

助教

技術職員

Assistant Professor

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設

安全衛生管理室Technical Staff

安全衛生管理においては、所長、研究所の職員、産業医から構成される安全衛生委員会が所内の安全衛生管理体制の整備や安全衛生に関するさまざまな事項を審議し、所長および教授会に勧告を行う。所長および教授会は勧告の内容にしたがって方針を決定し、各研究室、施設などが安全衛生管理の実際の作業を行うことになる。
安全衛生管理室は研究所での研究活動が安全かつ快適に行われるよう活動している。

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター

The Management Office for Safety and Health operates toensure safety and convenience in research activities at the institute.

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター

研究所の組織は、管理組織である所長および教授会、研究活動を行っている各研究室、その支援組織である実験施設や付属工場および事務機構からなる。所長および教授会が研究所全体の運営管理を行い、個々の研究室および施設等の運営管理は管理担当者である教授、運営委員会などが行っている。

The Management Office for Safety and Health is an organization with the objective of maintaining the safety and health ofstaff and students working at the institute. The use of chemicals, high-pressure gas and radiation in research activities
at the institute entails many risks. The Management Officefor Safety and Health provides support for safety and healthmanagement in facilities such as research laboratories, experimental facilities, and machine shops through activities to ensure that research activities within the institute are conductedsafely and smoothly.
With respect to safety and health management, the Safety
and Health Committee, comprising the Director, staff at theinstitute and industrial physicians, discusses matters related
to safety and health and the maintenance of the safety andhealth management system at the institute, and submits recommendations to the Director and Faculty Council. The Director and Faculty Council then finalize guidelines as advised by
the contents of these recommendations. The guidelines arethen implemented into actual safety and health management
operations at each of the facilities such as research laboratories.

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21
安全衛生管理室は研究所で働く職員や学生の安全と健康を維持することを目的とした組織である。研究所における研究活動においては、薬品、高圧ガス、放射線などが使われており、危険性を伴う作業が少なくない。安全衛生管理室では所内での研究活動が安全かつ円滑に行われるように、各種活動を通して研究室や実験施
設、工場等の安全衛生管理のサポートを行っている。

安全衛生講習会

Safety and health seminar

Management Offi ce for Safety and Health

安全衛生管理室

高圧ガス保安講習会

High-pressure gas seminar

応急手当講習会

First aid seminar

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 73

研究活動

Research Activities
東北大学電気通信研究所工学研究会■ Study Groups on Electrical Communication

東北大学電気通信研究所、大学院工学研究科、情報科学研究科、および医工学研究科の電気情報・また関係ある学内外の研究者、技術者が相互に連絡し、協力し合うことによって学問的、技術的諸問題を解決し、研究開発を推進することを目的として工学研究会が設立されている。そのため、専門の分野に応じて次のような分科会を設けて、研究及び技術的な諸問題について発表、討論を行っている。発表された研究の一部は東北大学電通談話会記録に抄録されている。
研究会には、全国から大学の研究者はもちろん、官公庁とその研究機関、産業界などの関係者が出席し、研究発表と討論を活発に行っている。研究内容、その他について関心を持たれる方の照会を歓迎している。問い合わせは全般のことについては総幹事、分科会の事項についてはそれぞれの分科会主査宛に寄せられたい。

Study Groups on Electrical Communication are organized
to solve scientific and technological problems and to promoteresearch and development through the collaboration of the
Research Institute of Electrical Communication, Group of ECEI(Electrical Engineering, Communication Engineering, Electronic
Engineering, and Information Engineering) in Graduate Schoolsof Engineering, Information Sciences, Biomedical Engineering,
related scientists and engineers inside and outside Tohoku University. The Study Groups on Electrical Communication consist of
15 Sub-Groups as listed, to deal with specific subjects. Each SubGroup holds workshops and the abstracts of the workshops are
published annually in The Record of Electrical and Communication Engineering Conversazione Tohoku University.
Many scientists and engineers not only from universities but
also from government laboratories and industries attend theworkshops, present papers, and discuss issues very actively. We
are pleased to provide information on these activities upon request. Please contact the General Chairman or each Sub-Group
Chairman for general information or more specific questions.

研究会
Title of Sub-Group
伝送工学研究会
Electromagnetic and Optical Waves Engineering

ニューパラダイムコンピューティング研究会
New Paradigm Computing

音響工学研究会
Acoustic Engineering

超音波エレクトロニクス研究会
Ultrasonic Electronics

仙台“プラズマフォーラム”（旧名称：プラズマ研究会）
Sendai “Plasma Forum“

ブレインウェア工学研究会
Brainware

EMC 仙台ゼミナール
Sendai Seminar on EMC

情報・数物研究会
Mathatical Physics and its Application to Information Science

コンピュータサイエンス研究会
Computer Science

生体・生命工学研究会
Biocybernetics and Bioinformatics

システム制御研究会
Systems Control

ナノ・スピン工学研究会
Nanoelectronics and Spitronics

情報バイオトロニクス研究会
Information-biotronics

先進的情報通信工学研究会
Advanced Information Communication Engineering

スピニクス研究会
Spinics

74

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

東北大学電気通信研究所シンポジウム■ Symposiums Organized by the Institute本シンポジウムは電気・通信・電子及び情報工学の分野における最先端の重要な諸課題について全国の研究者を迎えて相互に情報を交換し、討議することを目的として企画されたものである。特に平成8年度からはCOE（Center of Excellence）経費による国際シンポジウムを開催できるようになり、従来の通研シンポジウム（昭和39年～平成9年 37回開催）を統合し、通研国際シンポジウムと名称を変更した。

This Symposium is planned to exchange relevant information
on current important topics concerning Electrical Eng., ElectricalCommunications, Electronic Eng., and Information Eng. Many related researchers inside and outside Tohoku University participate
in the Symposium and stimulate discussion.

電気通信研究所国際シンポジウム
International Symposium organized by the Institute
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高温超伝導単結晶の固有ジョセフソン効果とTHz帯プラズマ振動
Intrinsic Josephson Effect and THz Plasma Oscillation in High Tc Superconductors
脳の情報原理に基づくブレインアーキテクチャの設計・制作
Design and Architecture of Information Processing Systems Based on The Brain Information Principle
ミリ波革新技術とその応用
Novel Techniques and Applications of Millimeter-Waves
Siエピタキシーとヘテロ構造に関する国際合同会議
The International Joint Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures
フォトニック結晶構造国際会議
International Workshop on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures
半導体スピン物性の基礎と応用
Physics and Application Spin Related Phenomena in Semiconductors
証明と計算における書き換え技法
Rewriting in Proof and Computation
非線形理論とその応用
Nonlinear Theory and its Applications
ニューパラダイムVLSIコンピューティング
New Paradigm VLSI Computing
超高密度スピニックストレージシステム
Ultra High Density Spinic Storage System
第3回SiGeC国際ワークショップ
3rd International Workshop on New Group IV (Si-Ge-C) Semiconductors
第3回高周波マイクロデバイス・材料国際ワークショップ
3rd International Workshop on High Frequency Micromagnetic Devices and Materials (MMDM3)
第4回Si エピタキシーとヘテロ構造に関する国際会議（ICSI-4）
4th International Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures (ICSI-4)
第1回新Ⅳ族半導体ナノエレクトロニクス国際ワークショップ
1st International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
東北大学情報科学研究科国際シンポジウム 新時代の情報科学：脳、心および社会
GSIS International Symposium on Information Sciences of New Era: Brain, Mind and Society
第1回スピントロニクス国際ワークショップ
The 1st RIEC International Workshop on Spintronics -Spin Transfer Phenomena第4回高周波マイクロ磁気デバイス・材料国際ワークショップ
4th International Workshopn on High Frequency Micromagnetic Devices and Materials (MMDM4)
第4回半導体におけるスピン関連現象の物理と応用に関する国際会議
4th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Semiconductors (PASPS-IV)
第2回新Ⅳ族半導体ナノエレクトロニクス国際ワークショップ
2nd International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
第2回スピントロニクス国際ワークショップ
2nd RIEC International Workshop on Spintronics
日中音響学会議2007
Japan-China Joint Conference on acoustics, JCA2007
アルゴリズム論的学習理論および発見科学に関する合同国際会議
International Conference on Discovery Science / International Conference on Algorithmic Learning Theory
第3回スピントロニクス国際ワークショップ
The 3rd RIEC International Workshop on Spintronics
第3回新Ⅳ族半導体ナノエレクトロニクス国際ワークショップ
3rd International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
第1回ナノ構造＆ナノエレクトロニクス国際ワークショップ
International Workshop on Nanostructures & Nanoelectronics
第18回アルゴリズムと計算に関する国際会議
The 18th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC2007)
気相－液相プラズマに関する学際的国際シンポジウム
International Interdisciplinary-Symposium on Gaseous and Liquid Plasmas (ISGLP 2008)

Feb. 23-25, 1997
Mar. 16-18, 1998
Dec. 14-16, 1998
Sep. 13-17, 1999
Mar. 8-10, 2000
Sep. 13-15, 2000
Oct. 25-27, 2001
Oct. 28-Nov. 1, 2001
Dec. 12-14, 2002
Oct. 23-24, 2003
Oct. 12-13, 2004
Apr. 11-12, 2005
May 23-26, 2005
May 27-28, 2005
Sep. 26-27, 2005
Feb. 8-9, 2006
May 8, 2006
Aug. 15-18, 2006
Oct. 2-3, 2006
Feb. 15-16, 2007
Jun. 4-6, 2007
Oct. 1-4, 2007
Oct. 31-Nov. 1, 2007
Nov. 8-9, 2007
Nov. 21-22, 2007
Dec. 17-19, 2007
Sep. 5-6, 2008

電気通信研究所国際シンポジウムの風景

The 7th International Symposium

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 75

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第４回新Ⅳ族半導体ナノエレクトロニクス国際ワークショップ
4th International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
第４回スピントロニクス国際ワークショップ
The 4rth RIEC International Workshop on Spintronics
ミリ波シンポジウム
GSMM 2009 (Global Symposium on Millimeter Waves 2009)
マルチモーダル知覚に関する通研ミニワークショップ
Mini R.I.E.C. workshop on multimodal perception
第４回超高速フォトニックテクノロジーに関する国際シンポジウム
The 4th International Symposium on Ultrafast Photonic Technologies
第20回パーソナル、室内、移動体無線通信シンポジウム
PIMRC2009 (Personal Indoor and Mobile Radio Communications Symposium 2009)
第2回RIEC-CNSIナノエレクトロニクス・スピントロニクス・フォトニクスに関する国際ワークショップ（第5回スピントロニクス国際ワークショップ）
2nd RIEC-CNSI Workshop on Nanoelectronics, Spintronics and Photonics (5th RIEC Symposium on Spintronics)
空間音響の原理と応用に関する国際シンポジウム
International workshop on the principles and applications of spatial hearing 2009 (IWPASH2009)
第5回新IV族半導体ナノエレクトロニクスワークショップ
5th International Workshop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics
第6回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
6th RIEC International workshop on Spintronics
第2回ナノ構造とナノエレクトロニクスに関する国際ワークショップ
2nd International Workshop on Nanostructure & Nanoelectronics
グラフェンのデバイス応用に関する通研国際シンポジウム
2nd RIEC International Symposium on Graphene Devices (ISGD2010)
第9回日韓表面ナノ構造シンポジウム
9th Japan-Korea Symposium on Surface Nanostructures (JKSSN9)
第7回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
The 7th RIEC International Workshop on Spintronics
第12回国際多感覚研究フォーラム
12th International Multisensory Research Forum (IMRF 2011)
第8回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
8th RIEC International Workshop on Spintronics
第6回国際シンポジウム メディカル・バイオ・ナノエレクトロニクス
6th International Symposium on Medical, Bio-and Nano-Electronics
第3回ナノ構造とナノエレクトロニクスに関する国際ワークショップ
3rd International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics
第9回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
9th RIEC International Workshop on Spintronics
第1回スマートテクノロジ国際ワークショップ
The 1st International Workshop on Smart Technologies for Energy, Information and Communication (STEIC2012)
TU Dresden and Tohoku University Symposium 2012
Technical University of Dresden and Tohoku University Symposium 2012
第1回脳機能と脳型計算機に関する通研国際シンポジウム
The 1st RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
東北大学－ハーバード大学ジョイントワークショップ
Tohoku – Harvard Joint WorkshopNew Directions in Materials for Anoelectronics, Spintronics and Photonics (10th RIEC International Workshop on Spintronics)
第11回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
11th RIEC International Workshop on Spintronics & 3rd CSIS International Symposium on Spintronics-based VLSIs
メディカル・バイオ・ナノエレクトロニクス第7回国際シンポジウム
7th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
第6回ミリ波シンポジウム
6th Global Symposium on Millimeter Wave 2013
第2回脳機能と脳型計算機に関する通研国際シンポジウム
The 2nd RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
メディカル・バイオ・エレクトロニクス第8回国際シンポジウム
8th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
第5回ナノ構造とナノエレクトロニクスに関する国際ワークショップ
5th International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics
第12回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
12th RIEC International Workshop on Spintronics
電子レンジマグネティック2014に関するIEEE国際会議
The IEEE International Conference on Microwave Magnetics 2014
RIEC国際シンポジウム 知覚とコミュニケーション
RIEC International Symposium on Perception and Communication
2014アジア太平洋マイクロ波会議
APMC 2014(2014 Asia-Pacific Microwave Conference)
脳機能と脳コンピュータに関する第3回RIEC国際シンポジウム
The 3rd RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
ブレインウェアLSIに関する国際シンポジウム
International Symposium on Brainware LSI
第９回メディカル・バイオ・ナノエレクトロニクスに関する国際シンポジウム
The 9th International Symposium on Medical, Bio- and Nano-Electronics
第６回ナノ構造とエレクトロニクスに関する国際ワークショップ
The 6th International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics
RIEC国際シンポジウム ビジョンと認知
RIEC International Symposium on Vision and Cognition
国際色覚学会 第23回シンポジウム
The 23rd Symposium of the International Colour Vision Society (ICVS 2015)
コンピュータグラフィックスとインタラクティブ技術の新展開
RIEC International Symposium on Computer Graphics and Interactive Techniques: New Horizon
第13回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
13th RIEC International Workshop on Spintronics
脳機能と脳コンピュータに関する第4回RIEC国際シンポジウム
The 4th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
ブレインウェアLSIに関する国際シンポジウム
International Symposium on Brainware LSI
第10回メディカル・バイオ・ナノエレクトロニクスに関する国際シンポジウム
The 10th International Symposium on Medical, Bio- and Nano- Electronics
第7回ナノ構造とナノエレクトロニクスに関する国際ワークショップ
The 7 th International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics
電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

Sep. 25-27, 2008
Oct. 9-10, 2008
Apr. 20-22, 2009
Apr. 24-25, 2009
Aug. 4-5, 2009
Sep. 13-16, 2009
Oct. 22-23, 2009
Nov. 11-13, 2009
Jan. 29-30, 2010
Feb. 5-6, 2010
Mar. 11-12, 2010
Oct. 27-29, 2010
Nov. 15-16, 2010
Feb. 3-4, 2011
Oct. 17-20, 2011
Feb. 2-3, 2012
Mar. 8, 2012
Mar. 21-22, 2012
May 31-Jun. 2, 2012
Oct. 18-19, 2012
Nov. 2, 2012
Nov. 15-16, 2012
Jan. 15-16, 2013
Jan. 31-Feb. 1, 2013
Mar. 7, 2013
Apr. 21-23, 2013
Feb. 21-22, 2014
Mar. 6-7, 2014
Mar. 6-7, 2014
Jun. 25-27, 2014
Jun. 29-Jul. 2, 2014
Jul. 24, 2014
Nov. 4-7, 2014
Feb. 18-19, 2015
Mar. 2-3, 2015
Mar. 2-4, 2015
Mar. 2-4, 2015
Mar. 20, 2015
Jul. 3-7, 2015
Sep. 26-27, 2015
Nov. 18-20, 2015
Feb. 23-24, 2016
Feb. 26-27, 2016
Mar. 1-3, 2016
Mar. 1-3, 2016

出版物

■ Periodicals Published by the Institute1 東北大学電通談話会記録

1

本誌は電気通信研究所、大学院工学研究科、情報科学研究科および医工学研究科の電気・情報系などにおける研究成果の発表の場の一つである。また、機関の研究活動を広く知らせることも目的の一つとしてあり、この趣旨から、最終講義、通研シンポジウムの内容紹介、分野展望招待論文、修士論文抄録などを随時掲載している。
本誌が電通談話会記録と呼ばれるようになったのは、大正の終り頃から毎週1回開かれていた東北大学電気工学科の火曜談話会に由来している。この研究発表会で配付された謄写版のプリントがいろいろのルートを経て外部の関係研究者に時々配付され、公刊物の論文に東北大学電気火曜談話会記録として引用されるようになり、次第に公式出版物として扱われるようになった。
戦争のため一時中断したが、戦後昭和23年頃から復活し、再び活発な討論を繰返すようになった。昭和27年度から本研究所が電気工学科から継承して定期刊行物として出版することになり、昭和27年7月に21巻第一号（巻は通巻）を発行して以来年2 ～ 3回、75
巻以降は年2回の出版を続けている。

This journal aims at providing an opportunity to publish research results of the Institute as well as the result of the Graduate
Schools of Engineering, Information Sciences, Biomedical Engineering. Since the journal also aims at publishing general research
activities of the Institute and of the Graduate Schools such asrecords of the final lectures of retiring professors, records of theInstitute Symposium, and reviews.
The name of the Journal `Conversazione´ is attributable to the`Tuesday Conversazione´ at the Department of Electrical Engineering, which had been held once a week on Tuesday since around1920. Minutes of the meetings had been distributed to researchers outside of the University via various routes and therefore someof them had been referred to as `Records of Tuesday ElectricalEngineering Conversazione Tohoku University´ with the resultthat they came to be treated as official publications. Though themeeting was once interrupted by World War Two, it was restarted
in 1947. In 1952, the publication of the records was succeeded by
the Institute and the records have been published as periodicals,
two times a year recently, since No. 1 Vol. 21 was published in July,
1952.

2 東北大学電気通信研究所研究活動報告2

本誌は、電気通信研究所が平成6年に全国共同利用研究所として改組したことを契機として、研究所の毎年度の活動状況を広く社会に報告するため、平成7年7月に創刊されたものである。
その内容は、各部門、附属実験施設などの自らの研究活動報告と、共同プロジェクト研究、国際活動など各種共同研究の活動報告、及び通研シンポジウム、各工学研究会活動、通研講演会など各種集会に関する報告と、それらの活動報告に基づく自己評価と外部評価からなっている。また平成19年度より、その英語ダイジェスト版であるAnnual Report も出版している。

Published annually since 1995. This report details the activitiesof each research division and research facility. Also included arereports on nation-wide cooperative research projects, international symposium and seminars organized by members of RIEC, andthe reports and evaluation on the RIEC advisory board members.
English version is also available since 2007.

The Record of Electrical and Communication Engineering
Conversazione Tohoku University

The Annual Report of Research Activity at the ResearchInstitute of Electrical Communication, Tohoku University

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 77

教育活動

Educational Activities
東北大学電気通信研究所は、研究活動のみならず教育活動においても、大学院工学研究科、情報科学研究科および医工学研究科の電気・情報系と密接な協力関係を保っており、教員は電気・情報各系講座の兼務教員として、大学院および学部学生の教育に参画している。各研究分野には、電気・情報系の大学院生と学部4年生が所属して研究を行っている。現在研究所に所属している大学院
生は後期課程39名、前期課程137名、学部4年生は51名である。
この他に、受託研究員、研究所等研究生、日本学術振興会の特別研究員や外国人特別研究員、民間等の共同研究員が研究所の活動に加わっている。

ワークショップでの発表風景

Presentation scene at a workshop

78

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

RIEC is keeping close contact with the School of Engineering,
Graduate School of Information Sciences, and Graduate Schoolof Biomedical Engineering. All faculty members of RIEC holdpositions in these schools and have courses for graduate andundergraduate students. Students also have chances to join the
research groups in RIEC. In 2016, 51 undergraduate students, 137
master course students, and 39 doctor course students are studying at RIEC.
RIEC also receives many visiting professors, visiting scholars,
visiting students, and postdoc researchers from all over the world.

研究室ゼミ

Seminar scene at a loboratory

国際活動International Activities
本研究所の教員は、国際的学術誌の編集委員やレフリー、国際会議の組織委員や論文委員、あるいは国際ジャーナルへの論文投稿など、多枝の活動分野で世界の工学と科学の進展に貢献している。本研究所が電子工学、通信工学、情報工学などにおける世界のセンター・オブ・エクセレンス（COE）となっている分野も多く、海外から研究員や留学生が本研究所の活動に参画している。また、海外の大学や研究機関と学術交流協定を結び、組織的かつ継続的に情報交換、相互訪問、協同研究などを推進している。

Many of the staff in RIEC contribute to the development oftechnology and science in the world by serving as editors of referees of international journals or by chairing or programming international conferences. In some fields in electronics, electrical communications, or information engineering RIEC serves as a Centerof Excellence (COE), which attracts researchers and students fromall over the world every year. Several academic exchange programs with foreign colleges or institutes are in operation.

学術交流協定International academic exchange programs
国際学術交流協定
University Level Agreements
国 名Country
アメリカ
U.S.A.
イギリス
U.K.
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany
台湾
Taiwanアメリカ
U.S.A.
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany

協 定 校
Institution

協定締結年月日
Date of Signing
1990.3.15

カリフォルニア大学サンタバーバラ校
University of Calfornia, Santa Barbara
ヨーク大学
The University of York
ドレスデン工科大学
The Technische Universität Dresden
ベルリン工科大学
Berlin Institute of Technology
国立清華大学
National Tsing Hua University
ハーバード大学
Harvard University
カイザースラウテルン工科大学
The University of Kaiserslautern
ヨハネスグｰテンベルグ大学
Johannes Gutenberg University

2004.6.7
2006.6.26
2009.8.26
2009.12.2
2010.7.22
2012.2.1
2012.2.6

部局間学術交流協定
Department Lavel Agreements
国 名Country
ポーランド
Polandドイツ
Germany
フランス
France
中国
China
アメリカ
U.S.A.
スペイン
Spain
アメリカ
U.S.A.
台湾
Tiwan
ロシア
Russiaアメリカ
U.S.A.

協 定 校
Institution
ポーランド科学アカデミー物理学研究所
Institute of Physics, Polish Academy of Sciences
アイエイチピー
IHP-Innovations for High Performance Microelectronics
国立科学研究所マルセイユナノサイエンス学際センター
The Interdisciplinary Center on Nanoscience of Marseille, National Center of Scientific Research
中国科学院半導体研究所
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences
ラトガース大学ワイヤレスネットワーク研究所
WINLAB, Rutgers University
ビゴ大学
University of Vigo
ニューヨーク州立大学・ナノスケール科学技術カレッジ
CNSE, State University of New York, College of Nanoscale Science and Engineering
国立中山大学物理系
Department of Physics, National Sun Yat-Sen Univesity
バウマン・モスクワ国立工科大学 フォトニクス・赤外工学研究教育センターおよび無線電子工学・レーザー工学研究所
Research and Educational Center “Photonics and Infrared Technology“ and Institute of Radio Electronics and Laser Technology, Bauman Moscow State Technical University (BMSTU)
マサチューセッツ工科大学電子工学研究所およびマイクロシステム技術研究所
Research Laboratory of Electronics (RLE) and Microsystems Technology Laboratories (MTL), Massachusetts Institute of Technology (MIT)

電気通信研究所

協定締結年月日
Date of Signing
1976.8.3
2001.1.22
2005.10.24
2007.4.12
2009.12.9
2011.2.25
2011.9.30
2013.5.8
2014.6.26
2015.1.9

RIEC 2016 / 2017 79

本研究所教員が編集委員をしている国際ジャーナル

International Journals in which a staff in RIEC participates as an editor
1
2
3
4
5
6
7
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12

Acoustical Science and Technology
Acta Acustica Sinica
Applied Acoustics
Applied Intelligence
Frontiers‌in Virtual Environments (a section of Frontiers in Robotics and AI)
IEEE Magnetics Letter
IEICE Electronics Express
IEICE Trans. Commun.
IEICE Transactions on Information and Systems
Interdisciplinary Information Sciences
International Journal of Energy, Information and Communication
Japanese Journal of Applied Physics

13 Journal of Cryptographic Engineering
14 Journal of Magnetics, Korean Magnetics Society
15 Journal of SPIN
16 Nature Communications
17 Nature Scientific Reports
18 Neural Networks
19 Nonliner Theory and Its Applications, IEICE
20 NPG Asia Materials
21 Optical Fiber Technology
22 Optical Review
23 Scientific Reports
24 The Journal of Computer Animation and Virtual Worlds(John Wiley & Sons, Inc.)

本研究所教員が組織委員をつとめた最近の国際会議

International Conference programmed by a staff in RIEC
1
2
3
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5
6
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28

80

13th RIEC International Workshop on Spintronics
13th Workshop on Fault Diagnosis and Tolerance in Cryptography
15th Smart Card Research and Advanced Application Conference
17th International Multisensory Research Forum (IMRF2016)‌1st International Conference on Enterprise Architecture and Information
Systems (EAIS2016)‌2015 IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration
Technology(RFIT2015)‌21st International Conference on Electronic Properties of Two-Dimensional Systems (EP2DS) and the 17th International Conference on Modulated Semiconductor Structures (MSS)‌40th International Conference on Infrared, Millimeter and THz Waves(IRMMW-THz 2015)
ACM SIGCHIACM SIGGRAPH
ACM SIGGRAPH Asia 2015:‌The 8th SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics
and Interactive Techniques in Asia 2015
ACM
‌
Symposium on Virtual Reality Software and Technology (VRST)
Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)‌Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced
Semiconductor Devices(AWAD)
EGVE: Eurographics Workshop on Virtual Environment (EGVE)
European Conference on Optical Communication (ECOC)
European Solid-State Device Research Conference(ESSDERC)
Hiding and Multimedia Signal Processing (IIH-MSP2015)
IEEE International Conference on Web Interlligence(WI)
IEEE‌International Symposium on Asynchronous Circuits and Systems
IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
IEEE NEMS 2016
‌International Advisory Committee, 8th International School and Conference on Spintronics and Quantum Information Technology (SPINTECH-8)‌International Conference Industrial & Eingineering Applications of Artificial Intelligence & Expert Systems (IEA/AIE)
International‌
Conference on Artificial Reality and Tele-existence (ICAT)‌International Conference on Cryptographic Hardware and Embedded
Systems‌International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures(EDISON)‌International Conference on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM)

電気通信研究所

RIEC 2016 / 201729 International‌
Conference on Recent Progress in Graphene Research(RPGR)30 ‌International Conferences on Modern Materials & Technologies(CIMTEC)
31 ‌International Federation for Information Processing (IFIP) Human-Computer Interaction (TC-13)
32 ‌International Symposium on Advanced and Applied Convergence
33 International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
34 International Symposium on Frontiers in THz Technology (FIT)
35 ‌International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers andCommunications
36 ‌International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis and Secure Design
37 International Workshop on Security Proofs for Embedded Systems
38 ‌International Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed
Information Technologies
39 International Workshop: Spintronics VLSI
40 Optical Fiber Commnunication Conference (OFC)
41 Opto-Electronics and Communications Conference (OECC)
42 ‌Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied
Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSE)
43 ‌SPIE International Conference on Defense, Commercial, and Sensing
44 ‌Technical Committee of Multiple-Valued Logic, IEEE Computer Society
45 The 11th Asia-Pacific Conference on Vision (APCV 2015)
46 The 11th International Conference on Intelligent Information
47 ‌The 23rd Symposium of the International Colour Vision Society (ICVS
2015)
48 ‌The 25th IEEE International Semiconductor Laser Conference (ISLC)201649 ‌The 28th International Conference on Indium Phosphide and RelatedMaterials (IPRM)2016
50 ‌The Fourth Asian Conference on Informatino Systems (ACIS2015)
51 The Magnetic Recoeding Conference 201752 Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics(TWHM)
53 VLSI Circuits Symposium
54 ‌York-Tohoku-Kaiserslautern Research Symposium on “New Concept
Spintronics Devices”

広報活動

Publicity Activities
通研一般公開電気通信研究所では、広く市民、卒業生、産業界、学内の学生や職員の方々に研究・教育活動を知って頂くために毎年「一般公開」を行っています。
平成27年度は、10月10日（土）、11日（日）の二日間に、全研究室、施設、センター、附属工場が趣向をこらしたパンフレットやデモンストレーションを準備して先端技術を分かりやすく説明いたしました。また、通研の歴史的成果である「分割陽極マグネトロン」、「鋼
帯式磁気録音機」の展示や、「光の弾丸で情報を送る超高速光通信技術」、「作ってみよう！夢の材料グラフェン」、「最新のインタラクティ
ブコンテンツを体験しよう」、「屋外での音の聞こえを体験」などの参加型公開実験も行い、さらに「ラジオの「ら」！」、「奇妙な振り子」、「飛び出せ絵ージェント」、「錯視に挑戦」、「光をあてると曲が流れる！
電子オルゴールを作ろう！」などの工作実験を行い、好評を博しました。また、平成27年度は、東北大学Student Chapterによる公開実験「わくわく！サイエンスcafé ～世界最強の磁石と-200℃の世界～」も同時開催され、こちらも好評を博しました。
通研一般公開は、毎年開催致します。本年度の開催は平成28年
10月8日（土）、9日（日）の二日間を予定しています。皆様のご来場を是非お待ちしております。
なお、各研究室のわかりやすい紹介が下記のWebページ上で常に公開されておりますので、バーチャルな通研公開をお楽しみください。
http://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

RIEC Open Day
Every year RIEC holds an open day to present research and educational activities to the public, university staff, students and alumni
as well as representatives from the industry.
In 2015, the RIEC Open Day was taken place on Saturday 10th andSunday 11th of October. All the research laboratories, research centers, and machine shops of RIEC exhibited various types of demonstrations focused on their research fields.
The exhibitions included some historical devices and instruments
developed in RIEC, such as magnetron tubes and steel recorders,
historical milestones of RIEC activities. On the other hand, experiments on cutting-edge research were also demonstrated, such as ultra-high speed optical fiber data transmission, “the so-called dreammaterial” graphene, interactive contents, and sound transmission
out of doors. Furthermore, visitors were able to join handicraft courses for some simple electronic gadgets such as germanium radios, bizarre pendulums, avatar drawing, an illusion game, and an electricalmusic box. In addition, The Tohoku University student chapter held ascience café ~the strongest magnet and the world at -200℃~.
In 2016, the RIEC Open Day will be held on Saturday 8th and Sunday 9th of October. Your participation is greatly welcomed.
In addition, please enjoy virtual RIEC Open Day on the following
Web page.
http://www.riec.tohoku.ac.jp/koukai/

公開実験・工作教室を楽しむ参加者

Visitors having fun during handicraft courses

RIEC News
電気通信研究所の広報活動の一環としてニュースレター「RIEC
News」を刊行しています。
「RIEC News」は、電気通信研究所創立75周年を記念し創刊されたもので、電気通信研究所の日本の科学技術の発展への貢献について、最先端の研究や将来への展望等を紹介するものです。平成
23年3月に創刊し、平成27年度には第14号、15号、16号を刊行しました。毎号、大型プロジェクトや特別推進研究等の巻頭特集をくみ、通研の各種イベントを紹介するトピックス、研究室や各センターの紹介、研究交流会、通研公開などの通研だより、独創的研究支援プログラムや産学連携研究マッチングファンドプログラ
ムなどのタイムリーな情報を紹介しています。平成26年3月には、その英語版も創刊されました。また、RIEC Newsの発行をメールでお知らせするサービスや、これまで発行したRIEC Newsの電子版を、下記URLにて公開しています。
http://www.riec.tohoku.ac.jp/riecnews/

RIEC NewsAs a part of RIEC’s publication service, “RIEC News” is published.
With the 75th anniversary of the establishment of RIEC, RIEC
News introduces cutting-edge’s research and the vision of the
future from RIEC’s contributions to the progression of science andtechnology in Japan. RIEC News was first launched in March 2011,
In fiscal year 2015, 14th, 15th and 16th issues were published.
Every issue introduces special topics such as large scale projects
and Specially-Promoted Research, etc. RIEC News also includes
current information about each laboratory and center, all kinds of
RIEC events, research exchange meetings, laboratories open to
the public (RIEC Open Day), etc. English version was also launchedin March 2014. Further, RIEC News offers a notification service bymail whenever a new issue is released and an electronic version of
every issue published so far can be downloaded by following thelink below.
http://www.riec.tohoku.ac.jp/riecnews/

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 81

職員（平成28年6月1日）
Staff (as of June 1, 2016)
所長（併）／教授

Director, Professor

大

野

英

男

研究部門

Hideo Ohno
Research Divisions

情報デバイス研究部門■ ナノフォトエレクトロニクス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Associate Professor*
准教授（兼）

上
藤
片
石

原
掛
野
鍋

洋
英

固体電子工学研究室
教 授
客員教授
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
研究員
産学官連携研究員

Professor
Visiting Professor
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Research Fellow
Research Fellow

誘電ナノデバイス研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教
特任助教

隆

一
夫
諭
宏

Information Devices Division
Nano-photoelectronics
Yoichi Uehara
Hideo Fujikake
Satoshi Katano
Takahiro Ishinabe

末 光
長 澤
鷲 尾
吹 留
小 谷
朴
佐々木

眞
弘
勝
博
光
君
文

希
幸
由
一
司
昊
憲

Solid State Electronics
Maki Suemitsu
Hiroyuki Nagasawa
Katsuyoshi Washio
Hirokazu Fukidome
Koji Kotani
Park Goonho
Fuminori Sasaki

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor
Specially Appointed Assistant Professor

長
梅
小
吉
平
山
山

村
玉
澤
永
末
岸

康 雄
晋一郎
哲 也
晋
良 臣
耕 平
裕 史

Dielectric Nano-Devices
Yasuo Cho
Shinichiro Umemura
Tetsuya Kodama
Shin Yoshizawa
Yoshiomi Hiranaga
Kohei Yamasue
Yuji Yamagishi

物性機能設計研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor

白
田
安
飯
高
阿
辻

井
中
藤
塚
橋
部
川

スピントロニクス研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教
産学官連携研究員

Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor
Research Fellow

大 野 英 男
松 倉 文 礼安 藤 康 夫
遠 藤 哲 郎島 津 武 仁齋 藤
伸
池 田 正 二深 見 俊 輔角 田 匡 清大 兼 幹 彦金 井駿
Justin Llandro
陣 内 佛 霖

■

■

■

正
和

文
之
晃
哲
和 貴
和多加
雅 人

Materials Functionality Design
Masafumi Shirai
Kazuyuki Tanaka
Akira Ando
Satoru Iizuka
Kazunori Takahashi
Kazutaka Abe
Masahito Tsujikawa
Spintronics■

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教
■

82

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017

佐
須
櫻
張
黒
佐
秋

藤
川
庭
山
田
藤
間

茂
成
政
昌
理
信
学

雄
利
夫
論
人
之
尚

Hideo Ohno
Fumihiro Matsukura
Yasuo Ando
Tetsuo Endo
Takehito Simatsu
Shin Saito
Shoji Ikeda
Shunsuke Fukami
Masakiyo Tsunoda
Mikihiko Ogane
Shun Kanai
Justin Llandro
Butsurin JInnai
Nano-Integration Devices and Processing
Shigeo Sato
Shigetoshi Sugawa
Masao Sakuraba
Masanori Hariyama
Rihito Kuroda
Nobuyuki Sato
Hisanao Akima

ブロードバンド工学研究部門■
超高速光通信研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
研究員

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Research Fellow

中
山
松
廣
吉
大
片
葛
原

沢
田
浦
岡
田
寺
桐
西
子

応用量子光学研究室
授
教Professor
Assistant Professor

八
横先端ワイヤレス通信技術研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Assistant Professor
助 教

末
陣
亀
本

情報ストレージシステム研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Associate Professor*
准教授（兼）
Research Fellow
研究員

村 岡 裕 明周暁Simon John Greaves
伊 藤 健 洋二 瓶 真理子

超ブロードバンド信号処理研究室
Professor
教 授
Associate Professor
准教授
Associate Professor
准教授
Assistant Professor
助 教
Research Fellow
研究員

Ultra-Broadband Signal Processing
Taiichi Otsuji
尾 辻 泰 一Tetsuya Suemitsu
末 光 哲 也Stephane Albon Boubanga Tombet Stephane Albon Boubanga Tombet
Akira Sato
佐 藤昭
Takayuki Watanabe
渡 辺 隆 之量子光情報工学研究室
教 授
教 授（兼）
准教授
准教授
准教授（兼）

Quantum-Optical Information Technology
Keiichi Edamatsu
枝 松 圭 一Mitsuyuki Nakao
中 尾 光 之Yasuyoshi Mitsumori
三 森 康 義Mark Paul Sadgrove
Mark Paul Sadgrove
Norihiro Katayama
片 山 統 裕

■

教
助

正
博
祐
俊
真
康
崇
恵
広

隆
仁
司
彦
人
夫
史
介
大

Broadband Engineering Division
Ultrahigh-speed Optical Communication
Masataka Nakazawa
Hirohito Yamada
Yuji Matsuura
Toshihiko Hirooka
Masato Yoshida
Yasuo Ohtera
Takashi Katagiri
Keisuke Kasai
Kodai Harako

坂
田

信

洋
英

Applied Quantum Optics
Hiroshi Yasaka
Nobuhide Yokota

松

憲

田
良

瑞

治
強
卓
樹

Advanced Wireless Information Technology
Noriharu Suematsu
Qiang Chen
Suguru Kameda
Mizuki Motoyoshi

■

■

■

■

Professor
Professor*
Associate Professor
Associate Professor
Associate Professor*

ブロードバンド通信基盤技術研究室（客員）Visiting Professor
客員教授
Visiting Professor
客員教授
Visiting Professor
客員教授■

人間情報システム研究部門■
生体電磁情報研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
講 師（兼）
産学官連携研究員
研究員

Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Lecturer*
Research Fellow
Research Fellow

Information Storage Systems
Hiroaki Muraoka
Xiao Zhou
Simon J. Greaves
Takehiro ItoMariko Nihei

Basic Technology for Broadband Communication (Visiting Section)
Atsufumi Hirohata
廣 畑 貴 文Yoshinobu Nakatani
仲 谷 栄 伸Victor Ryzhii
Victor Ryzhii

石 山
一ノ倉
山 口
津 田
渡 邉
中 村
枦
遠 藤
宮 城
後 藤
荒 井
林

Human Information Systems Division
Electromagnetic Bioinformation Engineering
Kazushi Ishiyama
和 志Osamu Ichinokura理
Masahiro Yamaguchi
正 洋
Makoto Tsuda
理
Takashi Watanabe
高 志
Kenji Nakamura
健 二
Shuichiro Hashi
修一郎
Yasushi Endo
恭Daisuke Miyagi
大 輔
Hiroki Goto
博 樹
Kaoru Arai
薫
Yoshiaki Hayashi
禎 彰

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 83

先端音情報システム研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
講 師（兼）
講 師（兼）
助 教
助 教
再雇用職員

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Lecturer*
Lecturer*
Assistant Professor
Assistant Professor
Technical Staff

Advanced Acoustic Information Systems
Yôiti Suzuki
鈴 木 陽 一Hiroshi Kanai
金 井浩
Akinori Ito
伊 藤 彰 則Shuichi Sakamoto
坂 本 修 一Masakazu Kawashita
川 下 将 一Takashi Nose
能 勢隆
Hirofumi Taki瀧宏 文
Jorge Alberto Treviño López Jorge Alberto Treviño López
Zhenglie Cui
崔正 烈
Fumitaka Saito
齋 藤 文 孝高次視覚情報システム研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*

塩
吉
川
栗
松
杉
阿

入
澤
又
木
宮
田
部

情報コンテンツ研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor

北
加
菅
阿
青
西
髙
上

村
藤
沼
部
木
山
嶋
出

喜

石
大
加

黒
脇
納

章

Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor

庭
吉
木
金
平
大
宮
神
加
馬

野
信
下
子
野
林
本
崎
藤

道
達
賢
俊
愛

マルチモーダルコンピューティング研究室（客員）Visiting Professor
客員教授
Visiting Professor
客員教授

西
苣

村
木

竜
禎

■

諭
誠
征
郎
道
大
英

Visual Cognition and Systems
Satoshi Shioiri
Makoto Yoshizawa
Masayuki Kawamata
Ichiro Kuriki
Kazumichi Matsumiya
Norihiro Sugita
Masahide Abe

文
寧
夫
亨
勝
樹
毅
子

Information Content
Yoshifumi Kitamura
Nei Kato
Takuo Suganuma
Toru Abe
Terumasa Aoki
Hiroki Nishiyama
Kazuki Takashima
Hiroko Kamide

夫
大史

Real-World Computing
Akio Ishiguro
Dai Owaki
Takeshi Kano

夫
夫
吾
郎
弓
武
浩一郎
展
俊 顕
騰

Nano-Molecular Devices
Michio Niwano
Tatsuo Yoshinobu
Kengo Kinoshita
Toshiro Kaneko
Ayumi Hirano
Takeshi Obayashi
Koichiro Miyamoto
Makoto Kanzaki
Toshiaki Kato
Tang Ma

■

政
一
一
典
正

■

■

教
助
助

実世界コンピューティング研究室
Professor
授
Assistant Professor
教
Assistant Professor
教

ナノ分子デバイス研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教

拓
輝
大
和
寛

剛

■

一
史

Multimodal Computing (Visitor Section)
Ryoichi Nishimura
Yoshifumi Chisaki

淳
歩
英二郎
雄 大
一 孝

Systems & Software Division
Software Construction
Atsushi Ohori
Ayumi Shinohara
Eijiro Sumii
Katsuhiro Ueno
Kazutaka Matsuda■

システム・ソフトウェア研究部門■
ソフトウェア構成研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）

84

電気通信研究所

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*

RIEC 2016 / 2017

大
篠
住
上
松

堀
原
井
野
田

コンピューティング情報理論研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教

外
静
大
酒
磯
菅
菊

山
谷
町
井
邉
谷
池

芳 人
啓 樹
真一郎
正 夫
秀 司
至 寛
健太郎

Computing Information Theory
Yoshihito Toyama
Hiroki Shizuya
Shinichiro Omachi
Masao Sakai
Shuji Isobe
Yoshihiro Sugaya
Kentaro Kikuchi

コミュニケーションネットワーク研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教

木
斎
曽
乾
北
岡
水
後
飯
高
笹

下
藤
根

哲 男
浩 海
秀 昭
健太郎
元
直 観
敬 明
英 昭
大 輔
秀 幸
一 人

Communication Network Systems
Tetsuo Kinoshita
Hiroumi Saito
Hideaki Sone
Kentaro Inui
Gen Kitagata
Naoaki Okazaki
Takaaki Mizuki
Hideaki Goto
Daisuke Ioka
Hideyuki Takahashi
Kazuto Sasai

■

■

■

教
■

教

形
﨑
木
藤
岡
橋
井

環境調和型セキュア情報システム研究室
Professor
授本Environmentally Conscious Secure Information System
Naofumi Homma
間 尚 文

ソフトコンピューティング集積システム研究室
Professor
授

堀

尾

喜

彦

Soft Computing Integrated System
Yoshihiko Horio

弘
文
典
文
明
晃

New Paradigm VLSI System
Takahiro Hanyu
Takafumi Aoki
Masanori Natsui
Masafumi Yano
Akira Mochizuki
Akira Tamakoshi

新概念VLSIシステム研究室
教 授
教 授（兼）
准教授
産学官連携研究員
産学官連携研究員
産学官連携研究員

Professor
Professor*
Associate Professor
Research Fellow
Research Fellow
Research Fellow

羽
青
夏
矢
望
玉

生
木
井
野
月
越

貴
孝
雅
雅

情報社会構造研究室（客員）客員准教授

Visiting Associate Professor

伊

藤

雄

■

■

Information Social Structure (Visitor Section)
Yuichi ito
一

附属研究施設Research Facilities

附属ナノ・スピン実験施設
施設長（併）／教授
共通部
研究基盤技術センター
技術職員
技術職員

Director, Professor

庭

野

道

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics
Michio Niwano
夫

森
小
武

田
野
者

伊
力
倫

織
摩
正

■

技術職員 Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

スピントロニクス研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教
産学官連携研究員

Iori Morita
Rikima Ono
Michimasa Musha
Spintronics■

Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor
Research Fellow

大 野 英 男
松 倉 文 礼安 藤 康 夫
遠 藤 哲 郎島 津 武 仁齋 藤
伸
池 田 正 二深 見 俊 輔角 田 匡 清大 兼 幹 彦金 井駿
Justin Llandro
陣 内 佛 霖Hideo Ohno
Fumihiro Matsukura
Yasuo Ando
Tetsuo Endo
Takehito Simatsu
Shin Saito
Shoji Ikeda
Shunsuke Fukami
Masakiyo Tsunoda
Mikihiko Ogane
Shun Kanai
Justin Llandro
Butsurin Jinnai

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 85

ナノ分子デバイス研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
■

夫
夫
吾
郎
弓
武
浩一郎
展
俊 顕
騰

Nano-Molecular Devices
Michio Niwano
Tatsuo Yoshinobu
Kengo Kinoshita
Toshiro Kaneko
Ayumi Hirano
Takeshi Obayashi
Koichiro Miyamoto
Makoto Kanzaki
Toshiaki Kato
Tang Ma

Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor

庭
吉
木
金
平
大
宮
神
加
馬

野
信
下
子
野
林
本
崎
藤

道
達
賢
俊
愛

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教

佐
須
櫻
張
黒
佐
秋

藤
川
庭
山
田
藤
間

茂
成
政
昌
理
信
学

雄
利
夫
論
人
之
尚

Nano-Integration Devices and Processing
Shigeo Sato
Shigetoshi Sugawa
Masao Sakuraba
Masanori Hariyama
Rihito Kuroda
Nobuyuki Sato
Hisanao Akima

附属ブレインウェア研究開発施設
Director, Professor
施設長（併）／教授

羽

生

貴

弘

Laboratory for Brainware Systems
Takahiro Hanyu

認識・学習システム研究室
教 授
准教授
准教授

塩
坂
松

入
本
宮

修
一

諭
一
道

Recognition and Learning Systems
Satoshi Shioiri
Shuichi Sakamoto
Kazumichi Matsumiya

堀

尾

喜

彦

Soft Computing Integrated System
Yoshihiko Horio

Professor
Professor*
Associate Professor
Research Fellow
Research Fellow
Research Fellow

羽
青
夏
矢
望
玉

生
木
井
野
月
越

貴
孝
雅
雅

弘
文
典
文
明
晃

New Paradigm VLSI System
Takahiro Hanyu
Takafumi Aoki
Masanori Natsui
Masafumi Yano
Akira Mochizuki
Akira Tamakoshi

実世界コンピューティング研究室
Professor
授
Assistant Professor
教
Assistant Professor
教

石
大
加

黒
脇
納

章

夫
大
史

Real-World Computing
Akio Ishiguro
Dai Owaki
Takeshi Kano

附属21世紀情報通信研究開発センター
Director, Professor
センター長（併）／教授

村

企画開発部
客員教授

古

■

■

■

教

Professor
Associate Professor
Associate Professor

ソフトコンピューティング集積システム研究室
Professor
授

新概念VLSIシステム研究室
教 授
教 授（兼）
准教授
産学官連携研究員
産学官連携研究員
産学官連携研究員
■

■

教
助
助

剛

Research Center for 21st Century Information Technology
Hiroaki Muraoka
岡 裕 明

■

研究開発部
モバイル分野教 授（兼）
准教授（兼）
ストレージ分野
客員教授
准教授
産学官連携研究員

Visiting Professor

西

真

■

86

電気通信研究所

Professor*
Associate Professor*

末
亀

松
田

Visiting Professor
Associate Professor
Research Fellow

松
中
原

岡
村
田

RIEC 2016 / 2017

憲

隆
正

治
卓
浩
喜
親

Project Planning Division
Makoto Furunishi
Technology Development Division
Mobile Wireless Technology Group
Noriharu Suematsu
Suguru Kameda
Storage Technology Group
Hiroshi Matsuoka
Takaki Nakamura
Masachika Harada

安全衛生管理室室 長（兼）／教授
副室長（兼）／教授
助 教（兼）

Manager, Professor
Deputy Manager, Professor
Assistant Professor*

羽
上
佐

生
原
藤

貴
洋
信

弘
一
之

共通研究施設Management Office for Safety and Health
Takahiro Hanyu
Yoichi Uehara
Nobuyuki Sato
Common Research Facilities

やわらかい情報システムセンター
Director, Professor
センター長（兼）／教授
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）

木
外
菅

下
山
沼

哲
芳
拓

男
人
夫

Flexible Information System Center
Tetsuo Kinoshita
Yoshihito Toyama
Takuo Suganuma

研究基盤技術センター
センター長（兼）／教授
統括技術専門員（技術長）

Director, Professor
Technical Staff

上
庄

原
子

洋
康

一
一

Fundamental Technology Center
Yoichi Uehara
Koichi Shoji

工作部
技術専門職員（グループ長）
技術一般職員
技術一般職員Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

末
阿
前

永
部
田

健
泰

保
人
明

Machine Shop Division
Tamotsu Suenaga
Kento Abe
Yasuaki Maeda

評価部
技術専門職員（グループ長）
技術一般職員
技術一般職員Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

阿
丹
柳

部
野
生

真
健
寛

帆
徳
幸

Evaluation Division
Maho Abe
Takenori Tanno
Hiroyuki Yagyu

プロセス部
技術一般職員（グループ長）
技術一般職員
技術一般職員
再雇用職員

Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

森 田
小 野
武 者
寒河江

伊
力
倫
克

織
摩
正
巳

Process Division
Iori Morita
Rikima Ono
Michimasa Musha
Katsumi Sagae

情報技術部
統括技術専門員（グループ長）（兼）Technical Staff
Technical Staff
技術一般職員Technical Staff
技術一般職員Technical Staff
技術一般職員Technical Staff
再雇用職員

庄
佐
丸
太
齋

子
藤
山
田
藤

康
正
由
憲
文

一
彦
子
治
孝

Information Technology Division
Koichi Shoji
Masahiko Sato
Yuko Maruyama
Kenji Ota
Fumitaka Saito

国際化推進室
特任教授

Specially Appointed Professor

坂中Office for the Promotion of International Relations
Yasushi Sakanaka
靖 志

産学官連携推進室
特任教授（兼）Specially Appointed Professor*

荘

司

弘

樹

Cooperative Research and Development
Hiroki Shoji

事務部
事務長
事務長補佐
総務係長
研究協力係長
図書係長
経理係長
用度係長

General Manager
伊 藤
Deputy-General Manager
寺 嶋
Chief of General Affairs Section
大 沼
Chief of Research Cooperation Section 山 崎
Chief of Library Section
内ヶ崎
Chief of Accounting Section
永 山
Chief of Purchasing Section
川 村

保
秀

春
一
崇
美
一
章
亮

Administration OfficeYasuharu Ito
Shuichi Terashima
Takashi Onuma
Hiromi Yamazaki
Yoichi Uchigasaki
Hiroaki Nagayama
Yoshiaki Kawamura

■

■

■

■

宏
洋
博
芳

電気通信研究所

RIEC 2016 / 2017 87

アクセス
ACCESS

仙台市内
Sendai City

仙台市内の交通のご案内■徒歩の場合仙台駅より約20分。
■バスご利用の場合
仙台駅前西口バスプール11番乗り場より‌市営バス701系統『八木山動物公園行』、704系統『緑ヶ丘三丁目行』、706系統『西高校入口行』に乗車『東北大正門前』下車。徒歩７分■地下鉄ご利用の場合‌青葉通り一番町駅（仙台市地下鉄東西線）下車。南
1番の出入口より地上へ、徒歩12分。
‌五橋駅（仙台市地下鉄南北線）下車。北2番の出入口より地上へ、徒歩約8分。
■お車ご利用の場合‌仙台駅前より南町通りを西進。東二番丁との交差点
を左折、南進で五ッ橋交差点を右折しキャンパス内へ。約5分。

電気通信研究所案内図
RIEC Campus Map

ナノ・スピン総合研究棟

Laboratory for Nanoelectronics
and Spintronics

共同プロジェクト研究棟

Laboratory for Cooperative
Research Project

電気通信研究所本館

ブレインウェア
研究開発施設RIEC Main Building

電気通信研究所
2 号館 W 棟

電気通信研究所
1 号館 N 棟

RIEC Building #2

電気通信研究所
1 号館 S 棟

RIEC Building #1
North Wing

附属工場

Machine Shop

IT-21 センター実験棟

Laboratry for IT-21 Center

88

電気通信研究所

IT-21 センター
IT-21 Center

RIEC 2016 / 2017

Common Laboratory

RIEC Building #1
South Wing

Fundamental Technology Center

Laboratory for
Brainware Systems

駐車場ゲートについて
土日祝祭日は閉鎖しています。来客者は警備員室
TEL（022）217-5433へ連絡しお入り下さい。

■

共
同
研
究
棟

AccessFrom Sendai Airport‌By taxi: About 60 minutes from Sendai Airport to Katahira Campus‌By Sendai Airport Line: About 25 minutes from Sendai
Airport to JR Sendai Station
From JR Sendai Station
On foot: About 20 minutes from JR Sendai Station
By taxi: About 5minutes from JR Sendai Station

東北大学電気通信研究所

Research lnstitute of Electrical Communication Tohoku University〒980-8577 仙台市青葉区片平二丁目1-1
TEL：022-217-5420 FAX：022-217-5426
http://www.riec.tohoku.ac.jp