東北大学

電気通信研究所
Research Institute of Electrical Communication
Tohoku University
2017 2018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………………28

人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division………………37

システム・ソフトウェア研究部門

Systems & Software Division………………45

附属研究施設Research Facilities

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics………………52

ブレインウェア研究開発施設

Laboratory for Brainware Systems………………59

21 世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology………………66

機動的研究グループ

Ad-hoc Research Groups………………69

やわらかい情報システムセンター

Flexible Information System Center………………74

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center………………75

安全衛生管理室Management Office for Safety and Health………………76

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………………77

東北大学電気通信研究所シンポジウム

Symposiums Organized by the Institute………………78

出 版 物

Periodicals Published by the Institute………………80

教育活動

Educational Activities………………81

国際活動

International Activities………………82

広報活動

Publicity Activities………………84

職

Staff………………85

員

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 20181

所長あいさつGREETING FROM THE DIRECTOR

電気通信研究所は 1935 年の設置以来、磁気記録や半導体・光通信をはじめとした現代の情報通信の基盤をなす研究成果を挙げ、世界をリードしてきました。私たちはこの伝統の上に、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。本要覧は本所の活動の概略を見て頂けるよう編纂したものです。
32 年前、本所 50 周年記念講演会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めるようでなければいけない」と挨拶しました。成果が種々の指標で評価されがちな今日でも、この視点は私たちの活動の基礎をなしています。大学の研究に求められるのは、新たな学問や有用な技術を創成することである、これを常に念頭に研究開発と人材育成を行っています。
現代社会において、情報通信は、人間と人間、機械と機械、そして人間と機械の間で絶え間なく行われ、私たちを取り巻くあらゆる社会活動の基盤となっています。最近では、モノとモノとをインターネットでつなぎ（IoT）、大量の情報を収集して（ビッグデータ）、人工知能を活用し分析処理し、エネルギーや食糧など、効率良く社会や産業を運営しようとする動きが加速度的に進んでいます。
私たちは、新たな領域を創成する基礎・基盤的な研究と同時に、現在の社会的要請に応える研究も並行して進めています。特に（1）省エネルギーで高速・大容量の情報処理と通信、（2）東日本大震災で必要性が明確になった、高度の耐災害性をもつ次世
電気通信研究所 所長
代情報通信、（3）膨大なデータや時々刻々と変化する実世界を対象に、自ら学習し意
大 野 英 男味を見出して知として結実させる高次の情報処理やコミュニケーションの実現、の研究を精力的に進めています。
Research Institute ofElectrical Communication
本所は、4 つの研究部門、2 つの施設と 1 つのセンターを組織し、材料と情報の基礎(RIEC)
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
Prof. Hideo Ohno
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
Director
内外の研究者との有機的連携のもとに総合的に進める体制としています。連携に関しては、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、外部の研究者と進める共同プロジェクト研究を進めています。わが国の大学に横の連携をもたらすこの事業は、皆様に活用頂いた結果、第 2 期の最終評価で最高の評価を受けて認定が更新され、昨年度から 6 年間の第 3 期が開始されました。本年度も 100 を超えるプロジェクトと 1200 名を超える方々の参画をいただき、産業界との連携、国際的な展開や若手が中心となるタイプも含めて、一層の発展が期待されます。
本所では、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さらに発展させることを目的に、5年間のアクションプランを 2013 年度に策定しました。本年度はその最終年度です。プランを精力的に進めた結果、2016 年度に後述の2 センターが設置されたほか、国際化も進んで外国人教員は全教員の 1 割にまで増加しました。また、女性教員の雇用や若手研究者の海外派遣も進んでいます。
所はこのほか、2014 年度から国の特別経費の支援により「人間的判断の実現に向けた新概念脳型 LSI 創出事業」の研究を進めています。この事業により、実世界を相手にする人工知能などの高次の情報処理を LSI として具現化します。
さらに、所を中核とした研究開発プロジェクトを学内外で展開しています。2010 年 3 月には本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。現在、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た産学官体制で進められています。2011 年 10 月には、東日本大震災を受けて、やはり本所の主導により「電気通信研究機構」が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。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活動を開始しました。また、本所の共同プロジェクト研究が実を結び、4 大学（東北大学、東京大学、大阪大学、慶應義塾大学）を拠点とする大学間連携事業が概算要求で認められ、全学組織「スピントロニクス学術
連携研究教育センター」が 2016 年度に設置され活動を開始しています。
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、それらを通じた教育と人材育成を強力に進めています。いまある情報通信技術を課題解決に応用するだけでなく、情報通信そのものを変革していく、そのような大学らしい、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続け、人間性豊かなコミュニケーションの実現を通じて、社会の質（Quality of Society、岩崎俊一名誉教授提唱）の向上に今後とも貢献して参ります。
皆様のご指導とご鞭撻をどうぞよろしくお願い致します。

2

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Since its foundation in 1935, RIEC has made a series of pioneering achievements in laying the foundations of modern information andcommunication technology (ICT), including perpendicular magnetic recording, semiconductor devices and optical communication, andhas played a world-leading role. Building on this tradition, we will continue to research the scientific principles and applications of integrated science and technology to meet the current and future needs of society and to realize a new paradigm of communications thatenriches people’s lives.
32 years ago, then-director Professor Jun-ichi Nishizawa said in his address at the 50th anniversary ceremony, “Study in research areas
must begin while they still have no name.” Even today, when academic fruits have come to be evaluated by various indices, this is thebasis of our activities. What is well respected in the outcomes of research at universities is the creation of new research areas and newtechnologies.
In modern society, information processing and communication are being continuously conducted in various forms between people,
between machines, and between people and machines, which form the foundations of modern society. In recent years, the main focus
has been on the Internet-of-Things (IoT), Big Data, and Artificial Intelligence, which can collect and analyze huge amounts of data to efficiently utilize the limited resources available to us, such as energy and food, and further expand the horizons of society. These exciting
developments have given society a handle that has never been available before.
In order to make these expectations based on ICT a reality, we are conducting research in the following areas along with basic research that lays the foundations for future ICT: (1) developing high speed, high capacity, and ultra-low energy ICT, (2) creating resilientand disaster-tolerant ICT, a requirement that was demonstrated only too well by the impact of the Great East Japan Earthquake of 2011,
and (3) solving real-world problems that involve huge amounts of data yet require a real-time intelligent response.
To meet these needs, 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. To thisend, RIEC has been organized into four Research Divisions, two Laboratories, 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 achieved one of the highest rankings in the final evaluation of the 2nd term, and last year embarked on a 6-year 3rd term.
We are soliciting a full range of joint research projects including those centered on collaboration with industry, on international development, and on younger researchers. This year we are conducting more than 100 joint research projects with more than 1,200 participants.
In the RIEC five-year action plan formulated in 2013, it was announced that we would further develop our research and development
capabilities by promoting international research as well as diversity through recruitment. This fiscal year is the last year of the five-year
action plan. In 2016, we played a leading role in establishing two centers, which are outlined below. In addition, 10% of our faculty members are now from overseas, reflecting the global nature of ICT fields. We have also continued to hire female scientists and send young
researchers abroad for collaborative work.
In addition to these activities, we have been promoting the government-funded Brainware LSI Project since fiscal 2014, which aims tocreate LSIs based on new concepts that are capable of human-like judgment. This program is creating advanced information processing
LSIs, such as those of artificial intelligence, which can be used to apply artificial intelligence to real-world situations.
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 underway at
Tohoku University’s Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research, research and development for the creation of disaster-tolerant ICT is being carried out through collaboration between industry, academia, and government. RIEC also played a key rolein establishing the Center for Innovative Integrated Electronic Systems in 2012 to develop and realize advanced integrated systems ona chip. Furthermore, in 2016, two additional Centers were established. One is the Yotta Informatics Research Center based on a projectfor handling the “quality” of information to meet challenges “beyond big data” involving researchers from both arts and sciences fields.
The other is the Center for Spintronics Research Network, which was funded by the government to establish a worldwide network for
spintronics research. Tohoku University is one of the four key universities (together with the University of Tokyo, Osaka University, andKeio University) to operate this network.
RIEC will respond to present-day needs, open up new worlds of communication for the future, work together with industry to create
core technologies leading to the development of new industries, and, through these efforts, will offer a world-class education environment. In addition to providing innovative solutions to problems through the application of ICT, we will continue to work hard to open up
a new era of academically rooted innovation befitting a university. Through these activities, we will contribute to the “quality of society” (aphrase 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 2017 ／ 20183

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 2017 ／ 2018

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。

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.

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 2017 ／ 2018

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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。

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 andthe 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.

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電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018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。

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 in1969. 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.

3 発展 ─全国共同利用研究所から

Development:

共同利用・共同研究拠点へ─
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From national collaborative research institute to joint usage/research centerIn 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.

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 20187

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。
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プ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。

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.
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

To realize RIEC’s philosophy and goals in the coming era of next-generation global, ubiquitous information communication, an appropriate researchsystem has been put in place. In fiscal 2004 a reorganization was undertakenthat 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

8

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

「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。平成 28 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活動を開始しました。また、本研究所の共同プロジェクト研究が実を結び、4 大学（東北大学、東京大学、大阪大学、慶応義塾大学）を拠点とする大学間連携事業が概算要求で認められ、全学組織「スピントロニクス学術連携研究教育センター」が平成 28 年度に設置され活動を開始しています。
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。

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 in whichhumankind and the environment are in harmony, we have established the Human Information Systems Division, which aims to elucidate the ways in whichhuman beings process information, and the Systems and Software Divi- sion,
whose goal is to develop software and systems to advance and enhance theinformation and communication systems that underpin the information society.
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 centerof excellence of academic-industrial alliance. In 2016, two additional Centerswere established. One is the “Yotta Informatics Research Center” based ona project for handling the “quality” of information to meet the challenges of“beyond big data” involving researchers from arts and sciences fields. The
other is the “Center for Spintronics Research Network” which was funded by
the government to establish a worldwide network for spintronics research. Tohoku University is one of the four key universities (together with the Universityof Tokyo, Osaka University and Keio University) to operate this network.
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. Buildingon the proud record of achievement of our distinguished predecessors andcolleagues, 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 2017 ／ 2018

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 2017 ／ 2018

※本務は原則として研究部門です。

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

洋一 Y. Uehara

片野諭 S. Katano

固体電子工学研究室
Solid State Electronics

末光

眞希 M. Suemitsu

吹留長博一 H. Fukidome
康雄 Y. Cho

誘電ナノデバイス研究室
Dielectric Nano-Devices

山末

耕平 K. Yamasue

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

大野英男 H. Ohno深見佐藤

俊輔 S. Fukami
茂雄 S. Sato

櫻庭

政夫 M. Sakuraba

阿部和多加 K. Abe

ナノ集積デバイス・プロセス研究室
Nano-Integration Devices and Processing
磁性デバイス研究室
Magnetic Devices (Visitor Section)（客員）

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

超高速光通信研究室
Ultrahigh-Speed Optical Communication
応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics

中沢
廣岡
吉田
八坂

正隆
俊彦
真人
洋

M. Nakazawa
T. Hirooka
M. Yoshida
H. Yasaka

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

末松亀田

憲治 N. Suematsu
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

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 K. Ishiyama
枦 修一郎 S. Hashi

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

鈴木
坂本
塩入
栗木
松宮
曽

陽一
修一
諭
一郎
一道
加蕙

北村

喜文 Y. Kitamura

石黒加納

章夫 A. Ishiguro
剛史 T. Kano

平野

愛弓 A. Hirano

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

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・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid 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
ソフトウェア構成研究室
Software Construction

Y. Suzuki
S. Sakamoto
S Shioiri
I. Kuriki
K. Matsumiya
C. Tseng（客員）

Systems & Software Division大堀
上野

淳 A. Ohori
雄大 K. Ueno

外山 芳人
コンピューティング情報理論研究室
Computing Information Theory
木下 哲男
コミュニケーションネットワーク研究室
北形
元Communication Network Systems
本間 尚文
環境調和型セキュア情報システム研究室
Environmentally Conscious Secure Information System
堀尾 喜彦
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
羽生 貴弘
新概念 VLSI システム研究室
夏井 雅典
New Paradigm VLSI System

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・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

大野英男 H. Ohno深見
平野

俊輔 S. Fukami
愛弓 A. Hirano

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

佐藤

茂雄 S. Sato

櫻庭

政夫 M. Sakuraba

Laboratory for Brainware Systems

ブレインウェア研究開発施設

塩入
松宮
坂本
堀尾

諭
一道
修一
喜彦

新概念 VLSI システム研究室
New Paradigm VLSI System羽生夏井貴弘 T. Hanyu
雅典 M. Natsui

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

石黒加納

章夫 A. Ishiguro
剛史 T. Kano

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

S. Shioiri
K. Matsumiya
S. Sakamoto
Y. Horio

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

（客員）

研究開発部
Technology Development Division
モバイル分野Mobile Wireless Technology Group
ストレージ分野
Storage Technology Group末松
亀田

憲治 N. Suematsu
卓 K. Kameda

（客員）

（客員）
知能アーカイブ分野
Intelligence Archive Group (Visitor Section)
Fundamental Technology Center

研究基盤技術センター
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

Administration Office

事務部
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

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

T. Hanyu
M. Natsui

情報社会構造研究室（客員）
Information Social Structure (Visitor Section)
電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 11

職員数Faculty & Staff
平成29年5月1日現在／as of May 1, 2017教授

Professors

24

准教授

Associate Professors

22

助教

Assistant Professors

19

非常勤研究員Research Fellows

産学官連携研究員

1

教育研究支援者等

7

特任教授

Specially Appointed Professors

1

特任助教

Specially Appointed AssistantProfessors

2

事務職員

Administrative Staff

14

技術職員

Technical Staff

16

合計

Total

106

研究員受入れ数（平成28年度）

Researchers (FY2016)
Foreign Researchers

外国人研究員

客員教授

Visiting Professors

7

客員准教授

Visiting Associate Professors

1

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

10

日本学術振興会外国人特別研究員

JSPS Postdoctoral Fellowship for Overseas
Researchers

1

日本学術振興会外国人
招へい研究者

Invitation Fellowship for Research in Japan

1

受託研究員

Contract Researchers

8

受託研修員

Contract Trainees

1

合計

Total

31

学生数

Students
平成29年5月1日現在／as of May 1, 2017
工学部・工学研究科
School of Engineering

情報科学研究科
Graduate School ofInformation Science

学部4年生
Undergraduate Students

58

博士前期課程Master Course Students

86 (8)

54 (11)

博士後期課程Doctor Course Students

26 (8)

14 (7)

医工学研究科
Graduate School of
Biomedical Engineering

電気通信研究所
RIEC

58
3143 (19)40 (15)

研究所等研究生
Institute Research Students
合計
Total

170 (16)68 (18)3※（

12 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

合計
Total

1(1)

1(1)

1(1)

242 (35)）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

15,491m2
42,291m2
15,491m2
42,291m2
平成29年4月1日現在／as of April 1, 2017

建物名Name of Buildings

様式
Structure

竣工年度
Year of Completion

延面積
Floor Area

本館
Main Building

鉄筋コンクリート地上6階、地下1階
Reinforced Concrete, 6 stories, 1basement

2014

13,513m2

1号館
Building No.1

鉄筋コンクリート4階建
Reinforced Concrete, 4 stories

S棟
Building-S：1962, 1963

7,772m2

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

1962, 1963

7,085m2

ナノ・スピン実験施設
鉄骨5階建
Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics Steel-frame, 5 stories

2004

7,375m2

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

1967, 1968, 1972

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
1986
Reinforced Concrete (partly steel-frame), 2 stories

525m2

1,553m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 story

1996

598m2

軽量鉄骨2階建Light-weight steel-frame, 2 stories

1999

147m2

鉄筋コンクリート3階建
Reinforced Concrete, 3 stories

1930

1,343m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 story

2002

435m2

評価・分析センター
Evaluation and Analysis Center

鉄筋コンクリート2階建
Reinforced Concrete, 2 stories

1981

790m2

ヘリウムサブセンター
Helium Sub-Center

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

1972

166m2

附属工場
Machine Shop

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

1965, 1966, 1978

479m2

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

その他
Others

510m2

計
Total

42,291m2

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 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 yen

20

1,514

1,452

1,392

1,411

FY2015FY2016

Budget Summary

予算額内訳

単位：千円／ thousand yen

事 項
Categories

FY2012FY2013

FY2014FY2015FY2016

人件費

Personnel Expenses

770,443

723,507791,174

724,798

804,575

物件費

Non-Personnel Expenses

665,038

658,590668,941

667,582

606,599

1,435,481

1,382,097

1,460,115

1,392,380

1,411,174

407,629

343,824

399,311422,846

407,902

1,344,071

1,890,012

1,007,060

1,076,220

1,007,451

671,668

660,578000

寄附金 Donations

40,714

38,10016,89014,49036,190（再掲）間接経費 Indirect Expenses

326,869

336,037

212,669

219,886

244,413

外部資金 計External Funds Total

2,464,082

2,932,514

1,423,261

1,513,556

1,451,543

災害復旧経費

Expenses for Reconstruction

4,993

0

0

0

0

移転事業経費

Expenses for Relocation

0

49,632359,770

20,0110

1,536,530

0

0

0

0

1,541,523

49,632359,770

20,01105,441,086

4,364,243

3,243,146

2,925,947

2,862,717

運営費交付金Operation Grants

運営費交付金 計
Operation Grants Total
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

外部資金
External Funds

施設整備費

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 2017 ／ 2018

外部資金受入状況

External Funds

単位：百万円／ million yen

1,076
1,007

423

408

0

14

0

FY2015

外部資金内訳FY2016External Funds
事 項
Categories

36

単位：千円／ thousand yen
FY2012FY2013

FY2014FY2015FY2016

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

407,629

343,824

399,311422,846

407,902

受託研究費
Funds for Commissioned Research

1,344,071

1,890,012

1,007,060

1,076,220

1,007,451

先端研究助成基金
FIRST Program ※ 1・NEXT Program※2

671,668

660,578

0

0

0

寄附金
Donations

40,714

38,10016,89014,49036,1902,464,082

2,932,514

1,423,261

1,513,556

1,451,543

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)

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 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、国内外の国・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、本研究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, wireless communication, electromagnetic technology,
applications of ultrasonics, acoustic communication, non-linear physics and engineering, and computer software. On the basis of thisrich historical background the Institute was designated as National Center for Cooperative Research in 1994. Accompanying Tohoku
University’s transformation to “a national 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 andtechnology 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.

16 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

平成 29 年度共同プロジェクト研究平成 29 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 117 件（A：72 件、B：41 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、72 件のうち 53 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、41 件のうち 23 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 9 件、区分 B の 16 件である。
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、
産学共同研究推進型の 6 つの研究タイプを設けている。
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28年度実績
採択件数

110 件（A：69 件、B：37 件、S：4 件）

研究者数1,266 名（A：591 名、B：513 名、S：162 名）※区分 A と区分 B に対する 6 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：29 件
若手研究者対象型：16 件
大型プロジェクト提案型：8 件
その他：3 件

萌芽型研究支援型：44 件
先端的研究推進型：52 件
産学共同研究推進型：13 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、採否の判定には共同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
月中旬頃に申請者へ通知される。研究期間は、採択決定から翌年 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、前述の「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研究所の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/ja/nation_wide/koubo/
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29年度通研共同プロジェクト研究採択一覧
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
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(Machine to machine) 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
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
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
ブレインウェア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
視覚モデル構築のための協調的環境実現に関する研究
耐災害性・耐障害性の自律検証機能を有する広域分散プラットフォームの国際展開
グラフェンを中心とする二次元原子薄膜ヘテロ構造のテラヘルツ応用に関する日米共同研究
スピン軌道相互作用の電気的制御による磁化・スピンダイナミクス操作に関する研究
逆磁歪効果を利用したアモルファス磁歪薄膜の磁気異方性誘導技術とその応用に関する研究
確率的誤差拡散を用いた高ダイナミックレンジ画像の表示技術
デザイン学の手法に基づく 3 次元インタラクティブ技術の日常的なジェスチャを活用した
ヒューマンコンピュータインタラクションへの応用
超高精細全天映像と超高精細全天音声を使った超臨場感空間の再現
多数生体信号の分析により異常の予測と検索
次世代 IoT プラットフォームを支える知的ネットワークセキュリティ技術
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
低損失フレキシブル・メタマテリアルの開発
走査型非線形誘電率顕微法による層構造誘電デバイスの構造評価
超高感度核スピン計測で探るスピントロニクス材料のナノ物性
原子層物質を用いた高性能光電子集積デバイスの開発
超伝導光子検出器アレイを用いた革新的光計測及び量子情報通信技術の開発
単結晶グラフェンのデバイス化の研究
新 IV 族半導体ナノ構造の原子層制御とデバイス高性能化に関する研究
各種 high-k/Ge 構造において成膜後プロセスがもたらす効果の検討
Development of graphene based devices for terahertz applications
Theoretical Study of Nonequilibrium Dynamics of Electrons and Plasmons in TwoDimensional Electron Systems
QZSS 高精度位置・時刻情報を用いた Massive Connect IoT の研究
ダイレクトディジタル RF 送受信機の研究
深層学習を用いた３次元動作解析、生成の研究、および HCI への応用
集団脳波に基づく視聴覚コンテンツ評価に関する研究
色名に関する文化差および個人差の研究
半導体微細加工と脂質二分子膜の機能融合に基づく高感度・高精度イオンチャネルセンシン
グの創成

屋外拡声システム開発のための音声了解度評価とその推定に関する研究
協調作業における視線情報の可視化
包囲型スピーカアレイと音空間レンダリングによるオブジェクトベース オーディオの試み
非線形系・複雑系理論の実在非線形・複雑工学システムへの応用に関する研究
多感覚音空間知覚の時間特性に関する研究
Immersive experience of virtual auditory environment: investigating inﬂuence of physicalparameters of height ambiences
Mind and environment interface: Human attention in the brain
The effect of attention on the integration of image components in the human visual system
Social communication: behavioral and brain representations
人・機械連携型 IoT における次世代データ流通処理基盤
耳介の 3 次元形状と音響伝達特性の音源方位依存性に関する研究
新世代 IoT プラットフォームの開発に関する研究
実世界に展開するソーシャルネットワーキングサービスの研究
強磁場中で連続かつ低ヒステリシス特性を有する高周波キャリア 型薄膜磁界センサの研究
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
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
無線通信端末性能への広帯域不要電波の影響評価法に関する研究
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
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
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
HCI の特徴を活かした次世代型学術コミュニティの確立
磁気光学効果を利用した磁界計測システム
アジアにおける HCI 研究の活性化
眼球運動を伴う視覚処理機構に関する研究
化学センサを応用したマルチパラメータ測定デバイス研究
情報の質と価値を扱う科学技術の創造
汎用超小型ジンバルの開発とそのアプリケーションの研究
高性能圧電材料の開発と通信・計測デバイスへの応用
磁性材料の微細構造の観察および制御を通じた次世代通信機器用磁気デバイスの研究
高効率エネルギー利用に資する半導体デバイスとその集積システムに関する研究
第一原理ナノ構造設計手法の開発
ナノ材料とシリコン技術の融合による新概念デバイスとその新概念情報処理応用に関する研究
IoT 時代におけるスマートスペクトラムとその応用
無線 IoT を実現するための先端的高周波回路技術とそのシステム応用
光波とマイクロ波をシームレスに繋ぐフルコヒーレント通信・計測システムに関する研究
人の三次元的身体的な行動解析に基づいた空間型ユーザインタフェース
インタラクティブコンテンツの新展開
自己運動知覚を含む多感覚統合
Search Science: an interdisciplinary endeavor
超並列計算を表現する宣言的な枠組の構築とそれを実現する言語の研究開発
コトロジー創成：生き物の多様な行動を生み出すミニマルセットを探る
新規固体デバイス・回路を用いた脳型コンピューティングに関する研究
セキュリティハードウェアの電磁波解析に関する研究
脳型 LSI とその応用 国際共同研究
先端的ハードウェアセキュリティ技術に関する研究
電磁情報セキュリティに関する研究
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
コヒーレント波に基づく学際的先端科学技術の創成
ナノエレクトロニクスに関する連携研究
デザイン学に基づく電気通信システムの革新

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 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

材料・デバイス科学
Materials Science and Device Science
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 *ナノ集積デバイス・プロセス
技術適応計画 *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 *電子・光量子科学Electronics and Optical Quantum Science
ナノフォトエレクトロ Nano-Photoelectronics
ニクス
Image Science and Information
画像電子工学 *Display *プラズマ科学
Plasma Science
エネルギー生成システム *

ブロードバンド工学
Broadband Engineering Division

情報通信
Information Technology
先端ワイヤレス通信技術
電磁波工学 *

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 *情報記録・材料科学
Information Recording / Material Science
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 *Biomodelin *バイオモデリング論 *Energy Generation System *客員分野
Visitor Section

客員分野
Visitor Section
磁性デバイス18 電気通信研究所

ブロードバンド通信
基盤技術
Magnetic Devices

RIEC 2017 ／ 2018

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

生体情報

計算機科学
Computer Science

Bioinformation
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 *
Advanced Social Energy Systems *先端社会エネルギーシステム *
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 *生体電磁情報

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 Systems *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 *生体電子デバイス
Bioelectronics
ナノ・バイオ融合分子
デバイス
プラズマ理工学 *生体電子工学 *システム・ソフトウェア
Systems & Software Division

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
Plasma Science Engineering *Biomedical Electronics *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 *Software Construction
Computing Information Theory
Information Security *Image Information Communications *Intelligent System Science *Foundations 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
情報伝達学 *

Electric Power Network System *Communication Network Systems
Information Network Systems *Environmentally Conscious
Secure Information System
Communication Science *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
SystemComputer Structures *客員分野
Visitor Section
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 2017 ／ 2018 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）

Nano-photoelectronics(Prof. Uehara)

Nano-photomolecular Electronics(Assoc. Prof. Katano)○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• 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
light sources and detectors.

• 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

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）

Solid State Electronics(Prof. Suemitsu)

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

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）

誘電ナノ物性計測システム
研究分野（山末准教授）

Dielectric Nano-Devices(Prof. Cho)

Nanoscale dielectric measurement systems(Assoc. Prof. Yamasue)○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○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，GaN, Diamond 他）○原子分解能を有する非接触走査型非線形誘電率
ポテンショメトリの開発○原子分解能・多機能プローブ顕微鏡システムの開発と次世代電子材料・デバイス評価への応用• Development of scanning nonlinear dielectric
microscope (SNDM) with super high (atomic-scale) resolution.
• Ultra-high density ferroelectric recording system using SNDM.
• Evaluation of ferroelectric material and piezoelectric material using SNDM.
• Evaluation of dopant profile in semiconductor
devices (Si, SiC, GaN or diamond system etc.)
using newly developed s uper-higher orderscanning nonlinear dielectric microscopy.

物性機能設計研究室• Development of noncontact scanning nonlinear dielectric potentiometry with atomic-resolution.
• Development of atomic resolution multifunctional scanning probe microscopy and its
application to the evaluation of the next-generation electronic materials and devices.

Materials Functionality Design

物性機能設計研究分野（白井教授）

極限物性研究分野（阿部准教授）

Materials Functionality Design(Prof. Shirai)

Materials Science under Extreme Conditions(Assoc. Prof. Abe)

○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○高密度物質○水素、水素化合物の金属化と超伝導○第一原理構造探索手法の開発• 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.

• Matter at high densities.
• Metallization and superconductivity of hydrogen and hydrides.
• Development of first-principles structural
search methods.

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）

Functional Spintronics(Prof. Ohno)

Nano Spin Materials and Devices(Assoc. Prof. Fukami)○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・低消費電力スピントロニクスメモリ
素子の開発• Dynamics of magnetic domains and domain
walls in nanoscale magnets.
• Control of magnetization utilizing the spin-orbit interactions.
• Development of high-performance andlow-power spintronic memory devices.

• Spintronics.
• Electrical, optical, and spin properties of spintronic materials and their applications.
• Properties and applications of magnetic semiconductors and their quantum structures.
• Spin control in magnetic metals and applications for functional devices.
• Spintronic devices based on metallic systems
and their applications for memory and logic
integrated circuits.

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）

Nano-Integration Devices(Prof. Sato)Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)○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• New structure non-volatile memory device.
• New structure product-sum operation device.
• High-density implementation of devices forbrain computing.
• Intelligent quantum device.

• 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-Photoelectronics

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

洋一

片野

諭

教授

准教授

Yoichi Uehara

Satoshi Katano

Professor

Associate Professor

Research Activities
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.

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。

Nano-photoelectronics (Prof. Uehara)

ナノフォトエレクトロニクス
研究分野｜上原教授

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.

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。

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 23

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

極低温 STM を備えた複合表面分析装置
Integrated Surface Analysis System with Low-temperature STM

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.

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

Nano-photomolecular Electronics(Assoc. Prof. Katano)

ナノ光分子エレクトロニクス
研究分野｜片野准教授

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。

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

ナノフォトエレクトロニクス研究室

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

固体電子工学研究室

Solid State Electronics

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

眞希

吹留

博一

朴

君昊

教授

准教授

研究員

Maki Suemitsu

Hirokazu Fukidome

Goon-Ho Park

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

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。

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
独自開発の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。

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

固体電子物性工学研究分野｜吹留准教授
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。さらには、材料物性とデバイス特性の間のギャップを埋めるオペランド顕微X線分光を開拓し、新奇ナノデ
バイスのデバイス物理を開拓している。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図１．世界初のグラフェン・オン・シリコン技術
Fig1. The world-first graphene-on-silicon technology

24 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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 efficiencies are required of devices usedin power generation, transmission, and conversion. In thisrespect, 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.

Solid State Electronics (Prof. Suemitsu)
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 substrates (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.

Solid State Physics for Electronics(Assoc. Prof. Fukidome)
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. Furthermore, we develop operando
x-ray spectromicroscopy, and exploit device physics of novel
nanodevices.

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).

Dielectric Nano-Devices

Staff

長・山末研究室長康雄

Yasuo Cho
Professor

教授

Cho & Yamasue Group
山末

耕平

平永

良臣

山岸

裕史

准教授

助教

特任助教

Kohei Yamasue

Yoshiomi Hiranaga

Yuji Yamagishi

Associate Professor

Assistant Professor

Specially Appointed Assistant Professor

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、若手が活躍する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。

誘電ナノデバイス研究分野｜長教授

Nanoscale dielectric measurement systems(Assoc. Prof. Yamasue)

2. SiC パ ワ ー MOSFET の ド ー パ ン ト プ ロ
ファイルの計測
Fig2. Dopant profile measurement of SiC
power MOSFET

3. 超高真空非接触走査型非線形誘電率ポテンショメトリ
による SiC 上グラフェンの原子分解能観察
Fig3. Atomic resolution imaging of graphene on SiC by
ultrahigh vacuum noncontact scanning nonlinear
dielectric potentiometry

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 25

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

We intend to contribute future information and communication
technology through the development of novel nano-scale dielectricmeasurement systems for the evaluation of the emerging electronic materials and devices. In particular, we are developing a newscanning probe potentiometry method called scanning nonlinear
dielectric potentiometry for the atomic-scale quantitative investigation of material properties regarding electric polarization on surfaces and interfaces. By integrating the new method with the existing
microscopy methods, we are also working on the establishment ofa multifunctional scanning probe microscopy system towards theadvanced analysis and characterization of the next-generation materials and devices including two-dimensional crystals (Fig.3).

ナノ・スピン実験施設

将来の情報通信に不可欠な次世代電子材料・デバイスの研究開発に貢献するナノスケール物性評価技術に関する研究に取り組んでいる。特に物質表面や界面に生じる電気分極に関わる物性を原子スケールで定量的に測定可能な走査型非線形誘電率ポテンショメ
トリと呼ばれるプローブ顕微鏡を開発している。また、提案手法と既存の顕微鏡法を組み合わせた多機能プローブ顕微鏡システムを開発し、同システムを新規な 2 次元材料を含む各種電子材料・
デバイス評価に応用する研究を展開している（図 3）。

1. 微小分極反転ビットデータによる実情報記録例(4Tbit/inch2)
Fig1. Ultra-high density actual information storage
using ferroelectric nano-domain manipulation (4Tbit/inch2)

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 major 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 the recording density of 4 Tbit/
inch2 in actual information storage, requiring an abundance ofbits to be packed together (Fig.1).
Moreover, we have started to make a measurement and anevaluation of flash-memory device and dopant profile in semiconductor devices using SNDM (Fig.2). 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 and semiconductor materials besides ferroelectric materials.

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

誘電ナノ物性計測システム
研究分野｜山末准教授

Dielectric Nano-Devices (Prof. Cho)

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

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、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走査型非線形誘電率顕微鏡（SNDM）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。本顕微鏡を例えば強誘電体記録の再生装置に用いれば、従来困難であった超高密度な情報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、今後大きく発展が見込まれる技術である。 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、実情報で１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１参照）。
また、SNDM は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大きな威力を発揮する（図２参照）。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。

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.

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

誘電ナノデバイス研究室

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

物性機能設計研究室

Materials Functionality Design

白井・阿部研究室
Shirai & Abe Group
Staff
白井

正文

阿部

和多加

辻川

雅人

教授

准教授

助教

Masafumi Shirai

Kazutaka Abe

Masahito Tsujikawa

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

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。

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
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。
ハーフメタル・ホイスラー合金を用いた巨大磁気抵抗素子は磁気ディスク装置の読み出しヘッドへの応用が期待されている。その
磁気抵抗効果の向上を目指して、強磁性層に挟まれたスペーサ層に用いる非磁性材料を第一原理計算に基づいて理論設計した。従来の Ag に替えて Ag3Mg 規則合金を用いることで、ホイスラー

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

合金のフェルミ面との整合性がよくなることを見出した。実際、
Ag3Mg スペーサを用いた素子で磁気抵抗の向上が検証された。[ T.
Kubota, et al. , J. Phys. D: Appl. Phys. 50, 014004 (2017). ]極限物性研究分野｜阿部准教授

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

高密度領域で現れる特異な物性を、第一原理的手法により探っている。最近の研究対象は、電子格子相互作用に基づく高温超伝導の可能性が予測されている、水素化合物の高圧金属相だ。また、第一原理計算による構造探索手法の開発にも取り組んでいる。未知の物質を探る上で、この構造探索手法は極めて有効であることが確認されており、高圧に限らず、新材料設計全般への応用も可能と考えている。

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.

Materials Functionality Design (Prof. Shirai)
Materials Functionality Design (Prof. Shirai)
Our research interest is focused on “spintronics” to realize
new functional devices. The main topic is theoretical analysisof spin-dependent transport properties in highly spin-polarized materials. We extend our theoretical research to electric-field effect on magnetic anisotropy in ferromagnetic films
for realizing low power- consumption devices.
The giant magnetoresistive devices using half-metallic Heusler
alloys are promising for application to the read-out head of
hard disc drives. We theoretically design non-magnetic materials for a spacer layer between two ferromagnetic layers. We
found that the Fermi-surface matching between the Heusler
alloy and Ag3Mg ordered alloy is better than Ag. Experimental results confirm the improved magnetoresistance for thedevice using the Ag3Mg spacer. [ T. Kubota, et al. , J. Phys. D:
Appl. Phys. 50, 014004 (2017). ]Materials Science under Extreme Conditions(Assoc. Prof. Abe)
We investigate the properties of dense materials by using ab
initio methods. Our current research focuses on metallic hydrides, which are predicted to show high-temperature superconductivity driven by electron-phonon coupling. We are also
developing simulation techniques to search stable structuresfrom first principles. The structural search methods are quite
useful for examining unknown substances and, therefore, likewise applicable to designing new materials at one atmosphere.

図 1: Co2(Fe,Mn)Si/Ag/Co2(Fe,Mn)Si 接合（左図）及び Co2(Fe,Mn)Si/Ag3Mg/Co2(Fe,Mn)Si 接合（右図）に対して計算された多数ス
ピン伝導の面内波数ベクトル依存性
Fig.1:The dependence on in-plane wavevector of the majority-spin channel conductance calcuated for Co2(Fe,Mn)Si/Ag/
Co2(Fe,Mn)Si (left) and Co2(Fe,Mn)Si/Ag3Mg/Co2(Fe,Mn)Si(right) junctions [taken from T. Kubota, et al ., J. Phys. D: Appl.
Phys. 50, 014004 (2017).]26 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Spintronics

大野・深見研究室
Ohno & Fukami Group
Staff
大野

英男

深見

俊輔

金井

駿

Justin Llandro

教授

准教授

助教

助教

Hideo Ohno

Shunsuke Fukami

Shun Kanai

Justin Llandro

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professo

Research Activities

固体中の電荷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、及びスピント
ロニクス素子応用に関する研究を行っている。さらに、不揮発性により集積回路や人工知能用ハードウェアを高機能、低消費電力にするスピントロニクス素子の研究開発を進めている。

Our research activities aim to deepen the understanding ofspin phenomena in solids and to develop new functional materials and devices in which electron charge and spin states
are controlled. We are also working on research and development of advanced technology for nonvolatile spintronics-based devices to realize high-performance and low-power
integrated circuits and hardware for artificial intelligence.

For 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

茂雄

櫻庭

政夫

秋間

学尚

教授

准教授

助教

Shigeo Sato

Masao Sakuraba

Hisanao Akima

Professor

Associate Professor

Assistant Professo

研究活動

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

For further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.
電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 27

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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。

Research Activities

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

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

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

スピントロニクス研究室

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）

Optical Transmission(Prof. Nakazawa)

Optical Signal Processing(Assoc. Prof. Hirooka)

High Accuracy Measurements using Optical Fibers(Assoc. Prof. Yoshida)○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
time-domain 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• Terabit/s OTDM transmission using a femto-second pulse train• Ultra-multi-level coherent optical transmission
toward the Shannon limit• Multi-core fibers and optical fibers with new
functionality

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）

Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)

Advanced Wireless Network Technology(Assoc. Prof. Kameda)○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• 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）

Information Storage Systems(Prof. Muraoka)

Recording Theory Computation(Assoc. Prof. Greaves)○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• 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• 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）

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)

Ultrafast Electron Devices(Assoc. Prof. Suemitsu)○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• 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

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）

Quantum-Optical Information Technology(Prof. Edamatsu)

Quantum Laser Spectroscopy(Assoc. Prof. Mitsumori)

Quantum Nanophotonics(Assoc. Prof. Sadgrove)○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.

• 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.

Ultrahigh-Speed Optical Communication

中沢・廣岡・吉田研究室

Staff

Nakazawa, Hirooka & Yoshida Group

教授

廣岡
准教授

俊彦 Toshihiko Hirooka 吉田
Associate Professor

怡昕 Yixin Wang

王
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

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。

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

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)

超高速光通信実験の様子

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）Experiment on ultrahigh-speed optical transmission

2048 QAM coherent optical signal (left) and cross section of 19-core fiber (right)

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 31

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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.

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、1.55 μ m 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。

Optical Transmission (Prof. Nakazawa)

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。

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.

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

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

超高速光通信研究室

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

応用量子光学研究室

Applied Quantum Optics

八坂研究室
Yasaka Group
Staff
八坂

洋

横田

信英

教授

助教

Hiroshi Yasaka

Nobuhide Yokota

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

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・超精密計測や、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 ｡

高機能フォトニクス研究分野｜八坂教授

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.

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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

混合変調型高速直接変調半導体レーザの構成

導体レーザの負チャープ動作特性 ( 左図 ) と光ファイバ伝送特性 ( 右図 )Schematic structure of a hybrid-modulation semiconductor laser

Negative chirp operation (left) and optical fiber transmission characteristics (right)of hybrid-modulation semiconductor laser

32 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Advanced Wireless Information Technology

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

憲治

亀田

卓

本良

瑞樹

教授

准教授

助教

Noriharu Suematsu

Suguru Kameda

Mizuki Motoyoshi

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

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。

先端ワイヤレスネットワーク技術
研究分野｜亀田准教授
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。

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.

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。

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.

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

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

先端ワイヤレス通信技術研究室

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

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 33

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

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

Information Storage Systems

村岡・Greaves 研究室
Muraoka & Greaves Group
Staff
村岡

裕明

Simon John Greaves

教授

准教授

Hiroaki Muraoka

Simon J. Greaves

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

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。

大規模ストレージシステム
研究分野｜村岡教授

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。

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。

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.

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.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図１ 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

図２

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

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

34 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

Ultra-Broadband Signal Processing

尾辻・末光研究室
Otsuji & Suemitsu Group泰一 Taiichi Otsuji

末光教授

Professor

准教授

佐藤昭 Akira Satou渡辺隆之 Takayuki Watanabe

研究員

Research Fellow

Staff 尾辻

助教

Assistant Professor

哲也 Tetsuya Suemitsu
Associate Professor

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

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)

極限高速電子デバイス
研究分野｜末光准教授

We are focusing on two important material systems for high-speed
and high-frequency devices: the indium gallium arsenide (InGaAs) for
ultimately high-frequency operation including sub-millimeter-wave
regime, and 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.

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め
ざして、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。

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。

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.

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

超ブロードバンド信号処理研究室

グラフェン二重層二次元原子薄膜ヘテロ接合におけるフォトンアシスト共鳴トンネルによるテラヘルツ自然放
出の観測結果current-injection graphene transistor laser (DFB-DGGFET). SEM images, measured ambipolar property,
simulated modal gain and Q factor, and world-firstmeasured single-mode THz lasing spectra.

world-first observation of terahertz spontaneousemission in double-graphene-layered 2D atomicallythin heterojunctions via photoemission-assisted resonant tunneling.

傾斜フィールドプレートを導入した InP 系高電子移動度
トランジスタとその耐圧向上の実証

InP-based high electron mobility transistors (HEMT’s)
featured by the slant field-plate structure, experimentally confirming its improved high-breakdown
voltage performances.

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 35

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

電流注入型グラフェントランジスタレーザー素子 (DFBDG-GFET) の電子顕微鏡写真、利得係数＆ Q 値解析結果、単一モードテラヘルツレーザー発振の観測結果

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

量子光情報工学研究室

Quantum-Optical Information Technology

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

圭一 Keiichi Edamatsu
Professor

教授

三森

康義 Yasuyoshi Mitsumori

准教授

Associate Professor

Mark Paul Sadgrove Mark Paul Sadgrove
Associate Professor

准教授

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

松本伸之 Nobuyuki Matsumoto

阿部尚文 Naofumi Abe

助教

Assistant Professor

研究員

Research Fellow

研究活動

Research Activities

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。

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
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。

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
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

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 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.

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。

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

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。

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

36 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

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）

生体電磁材料研究分野（枦准教授）Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)

Electromagnetic Bioinformation Materials(Assoc. Prof. Hashi)○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○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• Super high sensitivity magnetic field sensor• High-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）

Advanced Acoustic Information Systems(Prof. Suzuki)

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

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）

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

Cognitive Brain Functions(Assoc. Prof. Kuriki)

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

• Representation of color information in humanbrain• Separation and integration of visual information in human brain• Integration of visual and haptic information in
the human perceptual system• Mechanisms in visual perception and action• Spatial perception during bodily actions

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

実世界コンピューティング
研究分野（石黒教授）

実世界数理モデリング
研究分野（加納准教授）

Real-World Computing(Prof. Ishiguro)

Real-world Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)○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○交通システムの自律分散制御に関する研究○群れの発現メカニズムの解明と群ロボットへの応用に関する研究• Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• Autonomous decentralized control for various
types of locomotion, e.g., slithering, swiming,
flying, walking, running.
• Dynamical system approach to understand versatility behavioral and its application to robotics.

• Study on autonomous decentralized control of
traffic systems• Study on swarm formation mechanism and its
application to swarm robotic systems情報コンテンツ研究室

Information Content

注意・学習研究分野（曽准教授）

インタラクティブコンテンツ研究分野（北村教授）

Attention and Learning Systems(Assoc. Prof. Tseng)Interactive Content Design(Prof. Kitamura)○視覚的注意のメカニズムとモデル化○多感覚知覚と学習○視知覚の発達と認知○動的・適応型空間ユーザインタフェース
コンピュータの上のコンテンツ、それを見たり使ったりする人々、そしてこれらを取り巻く空間を含めて考え、これらの間のさまざまな関係に注目して、人々の作業に動的にかつ適応できる空間ユーザインタフェースの研究○インタラクティブなコンテンツの可視化
創発の考え方によるアルゴリズムを利用して、さまざまなコンテンツを状況に応じて動的に、
そしてインタラクティブに表示する新しい手法とその応用に関する研究○ 3 次元モーションセンシングとインタラクション
新しい 3 次元モーションセンサと提案と、3次元インタラクションの新しい可能性を切り開く研究○ブロック型ユーザインタフェース
各種のセンサ等を組み込んだ電子的な積木を考案・試作し、遊び方を可視化したり、機械学習などを利用して自動的に分析・解析するなどの研究○運動学に基づくインタラクション技術
オブジェクト探索・選択やスクロールなどの基本インタラクションについて、運動学や実世界のメタファを導入して、新しい手法を提案する研究• Visual attention mechanisms and models• Multi-sensory perception and learning• Developmental vision and cognition

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野（平野教授）
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)○人工細胞膜に基づくデバイスの開発と応用に関する研究○ナノ構造体の構築とバイオセンサ応用に関する研究○培養神経細胞を用いた人工神経回路網に関する研究○生体分子・神経回路網のモデリングに関する研究○二次元バイオ材料に基づく電子・イオンデバ
イスの創成に関する研究○有機トランジスタを用いたフレキシブルデバ
イスに関する研究• Development of artificial cell membrane sensors and their medical applications• Fabrication of nanostructures and their biosensor applications• Construction of artificial neuronal networks
based on cultured neurons• Modelling of biosystems and neuronal circuits• Construction of electronic and ionic devices
based on biological two-dimensional materials• Development of flexible devices using organic
transistors• Dynamic and Adaptive Spatial User Interface
We are aiming novel spatial interfaces that dynamically adapt to users whole activities in aspace by using situational awareness technologies including robotic displays.
• Interactive Content Visualization
Using an approach based on emergent computation, we propose a new technique to display
various contents interactively and dynamicallyaccording to the situation.
• 3D Motion Sensing and Interaction
Designing novel real-time magnetic motion-tracking systems using multiple identifiable, tiny, lightweight, wirelessand occlusion-free markers, andits use with original 3D display systems.
• Block Interface
Designing novel building block systems by embedded-sensors to visualize actions and interactions while children play with blocks.
• Kinematics-based Content Manipulation Technique
Designing intuitive content manipulation techniques such as pointing, scrolling and zoomingon various screen devices based on user kinematics and real-world metaphor.

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

和志

枦

修一郎

林

禎彰

荒井

薫

教授

准教授

助教

研究員

Kazushi Ishiyama

Shuichiro Hashi

Yoshiaki Hayashi

Kaoru Arau

Professor

Associate Professor

Assistant 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

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

40 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

Advanced Acoustic Information Systems

Staff

鈴木・坂本研究室

鈴木

陽一 Yôiti Suzuki

教授

Professor

崔正烈 Zhenglie Cui

Suzuki & Sakamoto Group
坂本准教授

修一 Shuichi Sakamoto
Associate Professor

助教

Assistant Professor

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

Jorge Alberto Treviño López Jorge Alberto Treviño López
助教

Assistant Professor

César Daniel Salvador Castan~eda César Daniel Salvador Castan~eda

齋藤 文孝 Fumitaka Saito

特任助教

研究員

Specially Appointed Assistant Professor

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 Ambisonicsby using 157ch loudspeaker array

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

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 41

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, information 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

Research Fellow

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・曽研究室

塩入

Shioiri, Kuriki, Matsumiya & Tseng Group

Satoshi Shioiri

諭教授

Professor

栗木

一郎

松宮

一道

曽

加蕙

金子

沙永

准教授

准教授

准教授

研究員

Ichiro Kuriki

Kazumichi Matsumiya

Chia-Huei Tseng

Sae Kaneko

Associate Professor

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

本研究室では、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。

高次視覚情報システム研究分野｜塩入教授

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

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

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

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。

注意・学習研究分野｜曽准教授

Human brain is one of the most adaptable systems in the world.
Understanding the brain functions is one of the most important
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 human engineering and image
engineering.

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 humanperception and action in the future.

Cognitive Brain Functions (Assoc. Prof. Kuriki)
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 is suitably
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 brain-activity measurement and analysis in relation to visual perception.

Attention and Learning Systems (Assoc. Prof. Tseng)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

本研究分野では、心理物理学、神経生理学、計算論の３つのアプロー
チを利用して、知覚、注意、学習といった人間の認知機能の理解を目指す。私たちが経験する首尾一貫した世界を、人間の感覚システムはどのように構築しているのかを理解し、これらの成果に基づき、私たちの日常生活の質を向上するための応用的展開を探求する。

My research interests cover the broadly-defined human cognitive
functions such as perception, attention, and learning. With psychophysical, neurophysiological, and computational approaches, we try
to answer how sensory systems construct a coherent world that we
experience and look for applications to enhance human life quality.

本研究では、視覚刺激を見たときに誘発される脳波の計測によって、複数の位置における注意効果を同時に計測し注意の広がりを求めた。SSVEP は，注意を向けた位置を中心に、そこから離れるにしたがって注意の効果が徐々に低下するのに対して、ERP の P3という成分では注意位置のみで大きな効果を得ることができ、その周囲の情報はむしろ抑制されている。

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。

The spatial extent of visual attention was measured using two kinds of brain waves:steady state visual evoked potential (SSVEP) and event related potential (ERP). In thecase of SSVEP, the attentional effect gradually decreased with the distance from the attended location. In the case of ERP, however, the attentional effect was obtained at thelocation where visual attention was directed, and information around the attentional
locations was suppressed.

42 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

Information Content

北村研究室
Kitamura Group
Staff
北村

喜文

高嶋

和毅

教授

助教

Yoshifumi Kitamura

Kazuki Takashima

Professor

Assistant Professor

人々が快適に、または効率的・直感的に作業をしたり、円滑かつ豊かなコミュニケーションを実現するために、人と空間、そしてこれらと情報技術とのインタラクションを考慮して、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。

インタラクティブコンテンツ
設計研究分野｜北村教授

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” inwhich 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, andgames, by considering the atmosphere including 3D 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•

We systematically research a 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

コンテンツは、ディスプレイ装置などの適切な出力装置を介して人に提示され、人はまた何らかの意図を適切な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理解して利用できるようになり、また楽しむこともできます。 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 人で利用するものではなく、複数の人との作業で利用したり、皆で一緒に楽しんだりする事も多くあります。 その質は、周りの空間的要素によっても影響を受けることがあります。 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、それらを取り巻く空間までも考慮して、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

創る、使う、便利にするための技術を考える

人との関係を考える
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。
••

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 43

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・加納研究室
Ishiguro & Kano Group
Staff
石黒

章夫

加納

剛史

大脇

大

教授

准教授

助教

Akio Ishiguro

Takeshi Kano

Dai Owaki

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

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、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」を有する、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

For further details, please refer to the “Laboratory for Brainware
Systems” section.

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

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

平野研究室
Hirano Group
Staff
平野

愛弓

但木

大介

山本

英明

教授

助教

助教

Ayumi Hirano-Iwata

Daisuke Tadaki

Hideaki Yamamoto

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

研究活動

Research Activities

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

成熟した微細加工技術とバイオマテリアル、有機材料との融合により、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デバイスの開発を目指す。半導体微細加工技術を薬物スク
リーニングなどの医療用途に利用するメディカルバイオエレクト
ロニクス、有機材料に基づくセンサ開発を行う有機エレクトロニ
クス、そして、生きた細胞を使って神経回路を作り上げ、脳のしくみの理解しようとするバイオエレクトロニクスの研究を進めている。これらのデバイスは情報通信システムと結合可能であり、健康社会のための新技術として実現することを目指している。

Our research activities focus on development of highly sophisticated molecular-scale nanodevices through the combinationof well-established microfabrication techniques and various soft
materials, such as biomaterials and organic materials. We areworking on medical bioelectronics where we try to apply semiconductor micro- and nano-fabrication techniques to developmentof a sensor platform for drug screening, organic electronics where
we try to develop various sensors based on organic materials, andbioelectronics where we try to construct artificial neuronal circuits
as a model system for understanding brain functions. These devices can combine with information systems, leading to realizationof a new technology for health-conscious society.

詳細は『ナノ・スピン実験施設』参照

For further details, please refer to the “Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics” section.
44 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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）

Software Construction(Prof. Ohori)

Reliable Software Development(Assoc. Prof. Ueno)○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• 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
Communication Network Systems

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

コミュニケーションネットワーク研究室

コンピューティング情報理論
研究分野（外山教授）

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）

Computing Information Theory(Prof. Toyama)Computing Logical Systems (Assoc. Prof. Aoto)Intelligent Network (Assoc. Prof. Kitagata)○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○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• Rewriting Theory• Foundations of Softwares• Automated Deduction• Software Infrastructure of Cyber society (Cyberware)• Multiagent framework / Design methodology• Knowledge-based communication services /User-oriented networking• Agent-based/Knowledge-based/Networkbased systems• 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）

Environmentally Conscious Secure Information
System(Prof. Homma)

Soft Computing Integrated System(Prof. Horio)○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• Hardware algorithms for high-functionality/
lightweight cryptography• Design and evaluation of embedded systemsecurity• Electromagnetic information security• Environmentally conscious information processing technology• 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）

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)

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

淳

上野

雄大

教授

准教授

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

オブジェクトをコピーしない高速並行 GC アルゴリズム

SML# feature: native thread support on multicore CPUs

Highly efficient fully concurrent non-moving GC algorithm

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 47

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

芳人

菊池

健太郎

教授

助教

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。

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.

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

Computing Information Theory (Prof. Toyama)

コンピューティング情報理論
研究分野｜外山教授
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。

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

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.

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

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

48 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Communication Network Systems

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

哲男

北形

元

高橋

秀幸

笹井

一人

教授

准教授

助教

助教

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。

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

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.

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

能動的情報資源を適用したネットワーク管理システム

マルチエージェントに基づくセンサ管理基盤

Agent/Multiagent System and its applications

Network Management System based on Active
Information Resources

Multiagent-based Sensor Management Infrastructure

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 49

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

尚文

教授

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

Naofumi Homma
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 ifrastructures 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 research

50 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

喜彦

教授

Professor

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

For 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

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

Hanyu & Natsui Group
Staff
羽生

貴弘

夏井

雅典

鬼沢

直哉

鈴木

大輔

玉越

晃

教授

准教授

助教

助教

研究員

Takahiro Hanyu

Masanori Natsui

Naoya Onizawa

Daisuke Suzuki

Akira Tamakoshi

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

研究活動

Research Activities

詳細は『ブレインウェア研究開発施設』参照

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

RIEC 2017 ／ 2018 51

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。

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

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

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）

Functional Spintronics (Prof. Ohno)

Nano Spin Materials and Devices(Assoc. Prof. Fukami)○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• 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• 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・バイオ融合分子デバイス研究室
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野（平野教授）
Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)○人工細胞膜に基づくデバイスの開発と応用に関する研究○ナノ構造体の構築とバイオセンサ応用に関する研究○培養神経細胞を用いた人工神経回路網に関する研究○生体分子・神経回路網のモデリングに関する研究○二次元バイオ材料に基づく電子・イオンデバ
イスの創成に関する研究○有機トランジスタを用いたフレキシブルデバ
イスに関する研究• Development of artificial cell membrane sensors and their medical applications• Fabrication of nanostructures and their biosensor applications• Construction of artificial neuronal networks
based on cultured neurons• Modelling of biosystems and neuronal circuits• Construction of electronic and ionic devices
based on biological two-dimensional materials• Development of flexible devices using organic
transistors

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）

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)○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• New structure non-volatile memory device• New structure product-sum operation device• High-density implementation of devices forbrain computing• Intelligent quantum device• 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

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

附属研究施設ナノ・スピン実験施設
Staff
眞希

Maki Suemitsu

施設長（教授）Director, Professor

末光

共通部 Cooperation Section
森田 伊織 Iori Morita
技術職員

Technical Official

武者Michimasa Musya

倫正

技術職員

小野

力摩

技術職員

Rikima Ono
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･バイオ融合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。

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

54 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics of the
Research Institute of Electrical Communication (RIEC) wasestablished in April of 2004. Its purpose is to develop andestablish the science and technology of nanoelectronics andspintronics for information technology. Utilizing the facilities
installed in the Nanoelectronics-and-Spintronics building andunder collaboration between RIEC and related laboratories of
the Graduate Schools of Engineering, Information Sciences,
Biomedical Engineering, of Tohoku University, R&D on nanotechnologies of materials and devices in Nanoelectronics
and Spintronics are continued extensively. Furthermore, nation-wide and world-wide collaboration research projects are
conducted to build a systematic database in electrical communication research.
The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics mainly
consists of laboratories of Nano-Integration Devices and Processing, Spintronics, and Nano-Bio Hybrid Molecular Devices;
together with the project office of the Center for Innovative
Integrated Electronic Systems, and the groups of Ultra-Broadband Signal Processing and Soft Computing Integrated System. These groups cooperatively carry out the research aimed
at establishing a world-wide COE in the research area of nanoelectronics and spintronics

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

COE of International Research Collaboration

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“.

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

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

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
第14 回 : 2016年11月17-19日

1 s t : February 8-9, 2005
3 r d : October 31-November 1, 2007
5 t h : October 22-23, 20097 t h : February 2-3, 2011
9 t h : May 31-June 2, 2012
11th : May 31-June 2, 2012
13th : Novembe18-20, 2015

2n d : February 15-16, 2006
4 t h : October 9-10, 2008
6 t h : February 5-6, 2010
8 t h : February 2-3, 2012
10th : January 15-16, 2013
12th : June 25-27, 2014
14th : Novembe17-19, 2016

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 5 回 : 2017年2月27-28日

第 2 回 : 2014年2月21-22日
第 4 回 : 2016年2月23-24日

1 s t : November 15-16, 2012
3 r d : February 18-19, 2015
5 t h : February 27-28, 2017

2n d : February 21-22, 2014
4 t h : February 23-24, 2016

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
第 8 回 : 2017年3月6-7日

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

2nd : March 11-12, 2010
4 t h : March 7-8, 2013
6 t h : March 5-6, 2010
8 t h : March 6-7, 2017

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

1s t : 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 2017 ／ 2018 55

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

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

ナノ・スピン実験施設

International Workshop on
Nanostructures & Nanoelectronics

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日-6月2日
第11 回 : 2013年1月31日-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

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

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

英男

深見

俊輔

金井

駿

Justin Llandro

教授

准教授

助教

助教

Hideo Ohno

Shunsuke Fukami

Shun Kanai

Justin Llandro

Professor

Associate 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

固体中の電荷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、及びスピント
ロニクス素子応用に関する研究を行っている。さらに、不揮発性により集積回路や人工知能用ハードウェアを高機能、低消費電力にするスピントロニクス素子の研究開発を進めている。

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

スピン機能工学研究分野｜大野教授
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・素子の創製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の脳型情報処理応用など新しいアプリケーションの開拓にも取り組んでいる。

Our research activities aim to deepen the understanding ofspin phenomena in solids and to develop new functional materials and devices in which electron charge and spin states
are controlled. We are also working on research and development of advanced technology for nonvolatile spintronics-based devices to realize high-performance and low-power
integrated circuits and hardware for artificial intelligence.

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)
To realize high-performance and low-power integrated circuits
based on spintronics, we are working to develop technologies for
current-driven fast switching of magnetization in nanoscale devices
through material developments and investigation of magnetization
dynamics. We also aim to open up new applications utilizing spintronics devices such as neuromorphic computing.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

電界による磁気パラメータの変調による磁区構造の変化の観測

アナログスピントロニクス素子をシナプスとして用いた
人工神経回路網による脳型コンピューティングの原理実証

Modulation of magnetic domain structure throughthe electric-field effects on magnetic parameters.

Demonstration of neuromorphic computing utilizing artificial neuralnetwork with analog spintronics devices used as synapses.

56 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices

平野研究室
Hirano Group
Staff
平野

愛弓

但木

大介

山本

英明

教授

助教

助教

Ayumi Hirano-Iwata

Daisuke Tadaki

Hideaki Yamamoto

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Activities

成熟した微細加工技術とバイオマテリアル、有機材料との融合により、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デバイスの開発を目指す。半導体微細加工技術を薬物スク
リーニングなどの医療用途に利用するメディカルバイオエレクト
ロニクス、有機材料に基づくセンサ開発を行う有機エレクトロニ
クス、そして、生きた細胞を使って神経回路を作り上げ、脳のしくみの理解しようとするバイオエレクトロニクスの研究を進めている。これらのデバイスは情報通信システムと結合可能であり、健康社会のための新技術として実現することを目指している。

We are working on development of novel devices based on
the combination of nanotechnology and biomaterials thathave highly sophisticated functions. In particular, we areaiming to reconstitute artificial cell membrane structures asa platform for high-throughput screening of new drug candidates. We are also applying such fabrication technology tobrain research, and are investigating construction of a brain
model system by utilizing living neuronal cells as fundamental elements. In addition, we are developing bio and organic
devices with novel functions. Through the evaluation of theirworking principles, we are aiming to create novel electronic
devices that do not solely rely on conventional semiconductormaterials.

図２

生きた細胞を用いた神経回路の再構成

図3

導電性ポリマー材料を用いた p+ − i − p+ 型有機電界効果トランジスタ

Fig.3 p+-i-p+ type organic field-effect transistor using conductive polymers

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 57

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図１ ハイスループット薬物副作用センサ

Fig.1 high-throughput sensor for drug side effects

Fig.2 Reconstruction of neuronal circuits using living cells

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

バイオ素子の持つ高度な機能をナノテクノロジーと融合すること
により、新しい電子デバイスの開発を行う。具体的には、人工的に細胞膜構造を構築し、新薬候補化合物などの高効率スクリーニ
ング法としての応用を目指している。また、このような基板加工技術を脳研究に応用し、生きた神経細胞を原理的素子とした脳のモデルシステムの創成を目指す研究も進めている。さらに、有機・バイオ材料を用いた新規機構を有するデバイスの作製や、その動作機構の評価を通して、従来の半導体材料のみに依存しない、新規な電子デバイスの創製を目指している。

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices(Prof. Hirano-Iwata)

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

ナノ・バイオ融合分子デバイス
研究分野｜平野教授

Our research activities focus on development of highly sophisticated molecular-scale nanodevices through the combinationof well-established microfabrication techniques and various
soft materials, such as biomaterials and organic materials. We
are working on medical bioelectronics where we try to apply
semiconductor micro- and nano-fabrication techniques todevelopment of a sensor platform for drug screening, organic
electronics where we try to develop various sensors basedon organic materials, and bioelectronics where we try to construct artificial neuronal circuits as a model system for understanding brain functions. These devices can combine with information systems, leading to realization of a new technology
for health-conscious society.

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・バイオ融合分子デバイス研究室

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

茂雄

櫻庭

政夫

秋間

学尚

教授

准教授

助教

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。

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 developmentof a high-functional thresholding device having self-excitation
functionality, the high-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 in future.

Group IV Quantum Heterointegration(Assoc. Prof. Sakuraba)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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.

脳型計算機のプロトタイプ実現に向けて

量子ヘテロ構造高集積化プロセスの構築に向けて

Towards the Realization of a Prototype Brain Computer

Towards Establishment of Process for Group IV Quantum Heterointegration

58 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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）

Visual Cognition and Systems(Prof. Shioiri)

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

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

Brainware LSI Systems
Soft Computing Integrated System

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

脳型 LSI システム研究部
新概念 VLSI システム研究室

Brainware LSI Systems
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）

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)

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

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）

実世界数理モデリング
研究分野（加納准教授）

Real-World Computing (Prof. Ishiguro)

Real-world Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)○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○交通システムの自律分散制御に関する研究○群れの発現メカニズムの解明と群ロボットへの応用に関する研究• Control of soft-bodied robots with large degrees of bodily freedom• Optimization algorithm and its application to
VLSI design methodology• Dynamical system approach to understandversatility behavioral and its application to robotics.

• Study on autonomous decentralized control of
traffic systems• Study on swarm formation mechanism and its
application to swarm robotic systems

Laboratory for Brainware Systems

Staff
羽生

貴弘

施設長（教授）Takahiro Hanyu
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

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

The Laboratory for Brainware Systems of the Research Institute of Electrical Communication was established in 2004 andrenewed in 2014. Its purpose is to contribute to the researchand development of advanced information science and technology for Brainware systems which realize a seamless fusionof the changeable 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.

Flexible Information System Center
やわらかい情報システムセンター「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
Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 61

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

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

松宮

一道

坂本

修一

教授

准教授

准教授

Satoshi Shioiri

Kazumichi Matsumiya

Shuichi Sakamoto

Professor

Associate Professor

Associate Professor

研究活動

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。

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)

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

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)

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。

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)

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本准教授

Management Office 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。

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.

眼を動かしても視覚世界は動いて見えない。この説明の一つに、眼球運動に伴う変位検出能力の低下（サッカード変位抑制）による説がある。しかし、本研究は、眼球運動時の視野安定機
構における新たな処理機構として、輝度過渡信号に選択的に応答する処理の関与を示唆した。

We perceive the visual world remains stable across saccadic eye movements. How does
the visual system achieve visual stability across saccades? Our findings suggest that luminance-based transient signals make an important contribution to visual stability, andto the relative weight of retinal and extraretinal information in target localization.

62 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Soft Computing Integrated System

堀尾研究室
Horio Group
Staff
堀尾

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

教授

Yoshihiko Horio
Professor

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

研究活動

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 2017 ／ 2018 63

Management Office 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

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア研究開発施設
IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

新概念VLSIシステム研究室

New Paradigm VLSI System

Staff

羽生・夏井研究室
Hanyu & Natsui Group

鬼沢

直哉

鈴木

大輔

羽生

貴弘

雅典

准教授

Takahiro Hanyu

Masanori Natsui

Professor

Associate Professor

玉越

晃

助教

助教

研究員

Naoya Onizawa

Daisuke Suzuki

Akira Tamakoshi

Assistant Professor

Assistant Professor

Research Fellow

研究活動

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、「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、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、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、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 Office for Safety and Health

安全衛生管理室64 電気通信研究所

夏井教授

RIEC 2017 ／ 2018

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” concept that investigates the optimal design through all the
VLSI design layers from a device/material design level to an
application-oriented algorithm level.“Logic-in-memory VLSI
architecture,”where storage elements are distributed overa logic-circuit plane, makes global wires reduced greatly.To
implement a logic-in-memory VLSI compactly, we utilize nonvolatile devices such as magnetic tunnel junction (MTJ) devices and focus on other challenging research subjects such as
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・加納研究室
Ishiguro & Kano Group
Staff
石黒

章夫

加納

剛史

大脇

大

教授

准教授

助教

Akio Ishiguro

Takeshi Kano

Dai Owaki

Professor

Associate 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

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Real-World Computing (Prof. Ishiguro)

実世界コンピューティング
研究分野｜石黒教授

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.

図 2. 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 3. 身体の一部の故障に即座に適応して推進可能なクモヒトデ型ロボット

Fig1. Autonomous decentralized control of a snake-likerobot that exhibits highly adaptive properties.

Fig2. Quadruped robot driven by a fully decentralized control.

Fig3. Ophiuroid robot that can immediately adapt tophysical damage.

実世界数理モデリング研究分野｜加納准教授

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 65

Management Office for Safety and Health

Our research group aims to understand mechanisms underlying collective behavior in multi-body systems such as traffic
flow and flocking of animals and to develop control schemes
for such systems. In multi-body systems, non-trivial collective
behaviors emerge from local interaction among individuals.
We seek for the core principle underlying collective behaviors
by constructing a simple mathematical model, and then develop “reasonable” control schemes on this basis.

安全衛生管理室

実世界数理モデリング研究分野では、交通流や動物個体の群れなどの多体系における集団運動のメカニズムの解明およびその制御手法の開発に取り組んでいる。これらの系は、個々の要素が局所的に相互作用することで、大域的に非自明な集団運動が発現する。
本研究分野では、出来る限りシンプルな数理モデルを構築することで、集団運動の基本原理を探り、その原理をもとに「理にかなった」制御手法を提案することを目指している。

Real-World Mathematical Modeling(Assoc. Prof. Kano)

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

図 1. 優れた環境適応性を有するヘビ型ロボットの自律
分散制御

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

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、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」を有する知的人
工物システムの創成を目指す。

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

世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology

21

Staff村岡裕明

センター長（教授）

Hiroaki Muraoka
Director, Professor

企画開発部 Project Planning Division
Makoto Furunishi
古西
真
客員教授

Visiting Professor

代表・教授（兼）Project Leader, Professor*

卓

Suguru Kameda

准教授（兼）

Associate Professor*

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

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

21

ストレージ分野 Storage Division
Hiroshi Matsuoka
松岡
浩
客員教授

Visiting Professor

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

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

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 Office for Safety and Health

安全衛生管理室

図１：IT-21 センター

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 67

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

Mobile Wireless Technology Group

Staff
末松

憲治

亀田

卓

代表・教授（兼）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.

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。

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

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 Office 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 Ultra-small-size 3D SiP millimeter wave wireless terminal
for uncompressed HDTV

68 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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

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

Group of multimodal attention

塩入

Satoshi Shioiri (Group Leader)

諭（代表）

鈴木

陽一

Yôiti Suzuki

坂本修一

Shuichi Sakamoto

松宮

一道

Kazumichi Matsumiya

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。

Attention spreads over a limited range in the visual field as the spotlightmetaphor suggests and similar attention effect is known 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.

次世代窒化物半導体電子デバイス研究グループNext-Generation Nitride Electron Device
Research Group末光

哲也（代表）

Tetsuya Suemitsu (Group Leader)

松岡

隆志

Takashi Matsuoka

谷川智之

Tomoyuki Tanikawa

木村健司

Takeshi Kimura

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。

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

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 69

ヨッタインフォマティクス
研究グループ

Yotta Informatics Research Group村岡裕明（代表）

Hiroaki Muraoka(Group Leader)

行場

次朗

Jiro Gyoba

鈴木陽一

Yôichi Suzuki

塩入諭

Satoshi Shioiri

末松憲治

Noriharu Suematsu

羽生貴弘

Takahiro Hanyu

Simon Greaves

Simon Greaves

廣岡俊彦

Toshihiko Hirooka

遠藤哲郎

Tetsuo Endoh大町真一郎

Shin-ichiro Omachi

斉藤伸

Shin Saito

中尾

光之

加藤

寧

乾

Mitsuyuki Nakao
Nei Kato
Kentaro Inui

健太郎

木下

賢吾

Kengo Kinoshita

本間尚文

Naofumi Homma

小林広明

Hiroaki Kobayashi

松倉

文礼

Fumihiro Matsukura

吉信

達夫

Tatsuo Yoshinobu

佐倉

由泰

Yoshiyasu Sakura

小泉政利

Masatoshi Koizumi

原塑Saku Hara

芳賀京子

Kyoko Haga

村上祐子

Yuko Murakami

照井伸彦

Nobuhiko Terui松田安昌

Yasumasa Matsuda

石垣司

Tsukasa Ishigaki
Mariko Nihei

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。

70 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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 carried out.

サイバーフィジカルセキュリティ
研究グループCyber-Physical Security Research Group本間尚文（代表）

Naofumi Homma (Group Leader)菅沼

拓夫

Takuo Suganuma

羽生貴弘

Takahiro Hanyu

大堀淳

Atsushi Ohori

IoT、M2M、CPS といった次世代情報通信基盤のため、ソフトウェア構成理論、システムセキュリティ、
ハードウェアセキュリティ、回路アーキテクチャおよび次世代プロセッサを専門とする研究者による垂直統合的なアプローチにより、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）のレベルからシステムの安全性・信頼性を担保する
情報セキュリティ技術の確立を目指す。

For the next-generation information and communication infrastructures
such as IoT, M2M, and CPS, we aim to developing information security technologies to ensure security and reliability at the level of vast and diverse information sources (i.e., embedded devices such as sensor terminals) in a vertically integrated manner from the viewpoints of software constitutive theory,
system security, hardware security, circuit architecture and next-generation
micro processor.

脳型ナノデバイス・回路研究グループ

Brainmorphic Nano-Devices and Circuits
Research Group堀尾喜彦（代表）

Yoshihiko Horio (Group Leader)佐藤茂雄

Shigeo Sato

秋間

学尚

Hisanao Akima

大野英男

Hideo Ohno

深見俊輔

Shunsuke Fukami

羽生貴弘

Takahiro Hanyu

夏井雅典

Masanori Natsui

平野愛弓

Ayumi Hirano-Iwata

山本

英明

Hideaki Yamamoto

近年、脳型ハードウェアの研究が盛んであるが、未だ真の脳型には程遠く、大きなブレークスルーには至っていない。そこで、脳の最新の生理学的知見に基づき、特に脳における生物物理やダイナミクス
を、ナノデバイスや微細低消費電力集積回路の物理とダイナミクスを活用して再現する、新しい脳型情報処理アーキテクチャの開発とその集積回路による実装を目指す。

Brain-inspired hardware systems have been actively developed recently.
However, a big break-through to the true brainmorphic system has notbeen reached yet.
This research group aims at development and implementation of novel
brainmorphic computational hardware that reproduces the bio-physics anddynamics in the brain directly through dynamics and physics of nano-devices and ultra-low-power integrated circuits based on the latest physiologicalknowledge.

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 71

Wireless IoT 実現に向けた機動的研究グループ

Research Group for Advanced Wireless IoT

末松憲治（代表）Noriharu Suematsu (Group Leader)羽生

貴弘

Takahiro Hanyu

石山

和志

Kazushi Ishiyama

本間尚文

Naofumi Homma

加藤寧

Nei Kato

本格的な IoT 時代においては、現在と比較にならないほど高密度な状態で、モノ (Things) が無線を介してネットワークに繋がることとなる。本研究グルー
プは、干渉が少なく超高速通信が可能なミリ波・サ
ブミリ波帯を利用し、リアルタイムで多数のモノをつなぐラスト・ワン・メートル通信を構築する先端
Wireless IoT の概念を中心に、その実現に向けて必要となる技術を含め、議論・検討する。これにより、超小型化・超低消費電力で、人体への装着も含め、あらゆるモノに搭載可能なデバイス／システムを実現
し、安全・安心の IoT 社会の実現を目指す。

72 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

The aim of this research group is to propose a new concept and to show
the technical feasibility of advanced wireless IoT. Since the advanced wirelessIoT should handle a large number of terminals in a limited area, the interference between the small cells becomes a very big problem. To solve thisproblem, we propose a novel millimeter-wave/ sub-millimeter-wave wirelessIoT system and will discuss the related technical issues to realize this concept.

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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
Staff
木下

哲男

Tetsuo Kinoshita

センター長（教授）Professor

外山

Yoshihito Toyama

芳人

教授（兼）

Professor*

菅沼

Takuo Suganuma

拓夫

Professor*

教授（兼）

北形

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Flexible Information System Center

元Gen Kitagata

准教授（兼）

Associate Professor*

笹井

Kazuto Sasai

一人

助教（兼）

Assistant Professor*

佐藤

Masahiko Sato

正彦

技術職員

Technical Staff

太田Kenji Ota

憲治

技術職員

Technical Staff

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。

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.

Fundamental Technology Center
研究基盤技術センター
Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室74 電気通信研究所

プリンター出力室

情報機器室

Printer Room

Server RoomRIEC 2015 ／ 2016

Staff上原

洋一

Yoichi Uehara

センター長（教授）

Director, Professor

佐藤Nobuyuki Sato

信之

Assistant Professor

助教前田Technical Staff

技術職員

Technical Staff

阿部

Maho Abe

柳生

Hiroyuki Yagyu

技術職員

Technical Staff

技術職員

Technical Staff

阿部

Kento Abe

関谷

Kana Sekiya

技術職員Technical Staff

技術職員

Technical Staff

丸山

保
真帆
健人

泰明
寛幸
佳奈

Yasuaki Maeda

Yuko Maruyama

寒河江克巳

Katsumi Sagae

技術職員

Technical Staff

技術職員

Technical Staff

丹野

Takenori Tanno

庄子

Koichi Shoji

Technical Staff

技術職員

由子
健徳

技術職員

康一

21

Technical Staff

図3 電子ビーム蛍光
X線元素分析装置
図2 X線回折装置

Figure 3 Electron
Probe X-ray Micro
Analyzer (EPMA)

Figure 2 X-ray diffractometer (XRD)

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 75

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

Figure 1 Teflon chamber for
artificial cell membranes

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

図１ 人工細胞膜計測用テフロン
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.

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。

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

Tamotsu Suenaga

技術職員

末永

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

Fundamental Technology Center

研究基盤技術センター

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

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

Staff
貴弘

Takahiro Hanyu

室長（教授）

Manager, Professor

上原

Yoichi Uehara羽生洋一

副室長（教授）Deputy Manager, Professor

佐藤Nobuyuki Sato

信之

Assistant Professor

助教

阿部

真帆

技術職員

Maho Abe
Technical Staff

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。

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。
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。

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.

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.

安全衛生講習会

Safety and health seminar

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室76 電気通信研究所

高圧ガス保安講習会

応急手当講習会

High-pressure gas seminarFirst aid seminar

RIEC 2015 ／ 2016

研究活動
Research Activities
東北大学電気通信研究所工学研究会
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
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

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 77

東北大学電気通信研究所シンポジウム
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。

Symposiums Organized by the InstituteThis 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)
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

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
Sep. 25-27, 2008
Oct. 9-10, 2008
Apr. 20-22, 2009
Apr. 24-25, 2009

第 14 回 RIEC スピントロニクス国際ワークショップ

14th RIEC International Workshop on Spintronics

78 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

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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
超臨場感音響相互通信に関する国際シンポジウム
RIEC International Symposium on Ultra-Realistic Interactive Acoustic Communicatrions 2016
第5回テラヘルツデバイス・技術の基礎・応用問題に関するロシア−日本−ＵＳＡ−ヨーロッパシンポジウム（テラヘルツデバイス・技術の基礎・応用問題に関するRIEC国際シンポジウム）
RJUSE TeraTech-2016: The 5th Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies(RIEC International Symposium on Fundamental & Applied Problems of Terahertz Devices & Technologies)
ディペンダブルワイヤレスワークショップ2016
Dependable Wireless Workshop 2016
第14回RIECスピントロニクス国際ワークショップ
14th RIEC International Workshop on Spintronics
ブレインウェアLSIに関する国際シンポジウム
The 4th RIEC International Symposium on Brainware LSI
第5回脳機能と脳コンピュータに関するRIEC国際シンポジウム
The 5th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer
RIEC医用光工学国際ワークショップ2017
RIEC International Workshop on Biomedical Optics 2017
第8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 8th RIEC International Workshop on Nanostructures and Nanoelectronics

電気通信研究所

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
May. 20-21, 2016
Oct. 31-Nov. 4, 2016

Nov. 9-10, 2016
Nov. 17-19, 2016
Feb. 24-25, 2017
Feb. 27-28, 2017
Mar. 6, 2017
Mar. 6-7, 2017

RIEC 2017 ／ 2018 79

Periodicals Published by the Institute

出版物
1

東北大学電通談話会記録

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。

2

東北大学電気通信研究所研究活動報告

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。

80 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

1

The Record of Electrical and Communication Engineering
Conversazione Tohoku University

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

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

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.

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40名、前期課程143名、学部4年生は58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。

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 2017, 58 undergraduate students,143
master course students, and 40 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.

ワークショップでの発表風景

研究室ゼミ

Presentation scene at a workshop

Seminar scene at a laboratory

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 81

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
国名協Country
アメリカ

カリフォルニア大学サンタバーバラ校

U.S.A.

University of California, Santa Barbara

イギリス

ヨーク大学

U.K.

The University of York

ドイツ

ドレスデン工科大学

Germany

The Technische Universität Dresden

ドイツ

ベルリン工科大学

Germany

Berlin Institute of Technology

台湾

国立清華大学

TaiwanNational Tsing Hua University

アメリカ

ハーバード大学

U.S.A.

Harvard University

ドイツ

カイザースラウテルン工科大学

Germany

The University of Kaiserslautern

ドイツ

ヨハネスグーテンベルグ大学

Germany

Johannes Gutenberg University

校

協定締結年月日

Institution

定Date of Signing
1990.3.15
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 Level Agreements
国名協Country

定校Institution

ポーランド

ポーランド科学アカデミー物理学研究所

PolandInstitute of Physics, Polish Academy of Sciences

ドイツ

アイエイチピー

Germany

IHP-Innovations for High Performance Microelectronics

フランス

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

FranceThe Interdisciplinary Center on Nanoscience of Marseille, National Center of Scientific Research

中国

中国科学院半導体研究所

China

Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences

アメリカ

ラトガース大学ワイヤレスネットワーク研究所

U.S.A.

WINLAB, Rutgers University

スペイン

ビゴ大学

Spain

University of Vigo

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

アメリカ

ニューヨーク州立大学・ナノスケール科学技術カレッジ

U.S.A.

CNSE, State University of New York, College of Nanoscale Science and Engineering

台湾

国立中山大学物理系

TaiwanDepartment of Physics, National Sun Yat-Sen University

ロシア

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)2014.6.26

ロシア

サンクトペテルブルク電気工科大学

2016.11.22

RussiaSt. Petersburg Electrotechnical University

82 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Russiaアメリカ

U.S.A.

2013.5.8

2015.1.9

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

Acoustical Science & Technology
Applied Acoustics
IEEE Magnetics Letter
IEICE Electronics Express
IEICE Transactions on Information and Systems
International Journal of Artificial Intelligence, Neural Networks, and6Complex Problem Solving Technologies
7 International Journal of Computer Science and Network Security
8 International Journal of Distributed Sensor Networks
9 International Journal of Energy, Information and Communications
International Journal of Information Sciences and Computer Engineering
10(IJISCE)
11 Japanese Journal of Applied Physics
12 Journal of Cryptographic Engineering
13 Journal of information hiding and multimedia signal processing

14 Journal of Magnetics, Korean Magnetics Society
15 Journal of SPIN
16 Mobile Information Systems
17 Nature Communications
18 Neural Networks
19 Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE
20 NPG Asia Materials
21 Optical Fiber Technology
22 Optical Review
23 Optics Communications
24 Scientific Reports
25 SOFT ROBOTICS

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 14th RIEC International Workshop on Spintronics
2 16th Smart Card Research and Advanced Application Conference
3 33rd International Conference on the Physics of Semiconductors (ICPS)
4 62nd Annual Conference on Magnetism and Magnetic Materials(MMM2017)
5 9th International Conference on Physics and Applications of Spin-related Phenomena in Solids (PASPS-IX)
6 9th International Symposium on Metallic Multilayers (MML2016)
7 ACM SIGCHI
8 ACM SIGGRAPH
9 ACM Symposium on Satial User Interfaces (SUI 2016)
10 ACM Symposium on User Interface Software and Technology
11 ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology (VRST)
12 ACM UIST 201613 ACSIN14 & ICSPM26
14 Asian-Pacific Conference on Vision 201715 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC)
16 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced
Semiconductor Devices (AWAD)
17 Eurographics Workshop on Virtual Environment (EGVE)
18 European Conference on Optical Communication (ECOC)
19 European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC)
20 Human-Computer Interaction (TC-13)
21 IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
22 IEEE Magnetics Society Summer School
23 IEEE NEMS 2016
24 IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI 2016)
25 IEEE Symposium on 3D User Interfaces (3DUI 2017)26 Int. Conf. on Micro- and Nano-Electronics (ICMNE)
27 International Conference on Artificial Reality and Tele-existence (ICAT)
28 International Conference on Cryptographic Hardware and Embedded
Systems
29 International Conference on Electron Dynamics in Semiconductors,
Optoelectronics and Nanostructures (EDISON)
30 International Conference on Indium Phosphide and Related Materials(IPRM)

31 International Conference on Modern Materials & Technologies(CIMTEC)
32 International Conference on Nanophotonics and Micro/Nano Optics(NANOP)
33 International Conference on Recent Progress in Graphene Research(RPGR)
34 International Conferences on Modern Materials & Technologies(CIMTEC)
35 International Federation for Information Processing (IFIP )36 International Symposium on Adaptive Motion of Animals and Machines
37 International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS)
38 International Symposium on Frontiers in THz Technology (FTT)
39 International Symposium on Infra-Red, Milli-Meter-Wave, and Terahertz(IRMMW-THz)
40 International Workshop on Constructive Side-Channel Analysis andSecure Design
41 International Workshop on Security Proofs for Embedded Systems
42 International Workshop on Synthesis And System Integration of Mixed
Information technologies
43 Optical Fiber Communication conference (OFC)
44 Optical nanofiber application (ONNA2017)
45 Russia-Japan-USA-Europe Symposium on Fundamental & Applied
Problems of Terahertz Devices & Technologies (RJUSE)
46 Soft Magnetic Materials Conference
47 SPIE International Conference on Defense, Commercial, and Sensing
48 Technical Committee of Multiple-Valued Logic, IEEE Computer Society
49 The 28th Magnetic Recording Conterence (TMRC2017)
50 The 31st IEEE International Conference on Advanced Information
Networking and Applications (AINA-2017)
51 The 3rd International Symposium on Intelligent Systems Technologies
and Applications (ISTA'17)
52 The International Multisensory Research Forum 2017 (IMRF2017)
53 The Twelfth International Conference on Intelligent Information Hiding
and Multimedia Signal Processing (IIH-MSP2016)
54 Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM)
55 VLSI Circuits Symposium

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 83

広報活動
Publicity Activities
RIEC Open Day

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28年度は、10月8日（土）、9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、「コンピュータを使った結晶成長シミュレーション」、「光の弾丸で情報を送る超高速光通信技術」、「磁気を使ったワイヤレスモーションキャプチャ」、「最先端のプログラミングに挑戦しよう」などの参加型公開実験も行い、さらに「圧電スピーカー」、「ラジオの「ら」！」、「身近な色素をつかって太陽電池をつくろう」、「碁石パズルで遊ぼう」、「虹色の万華鏡」などの工作実験を行い、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29年
10月7日（土）、8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/

Every year RIEC holds an open day to present research andeducational activities to the public, university staff, students andalumni as well as representatives from the industry.
In 2016, the RIEC Open Day was taken place on Saturday 8th
and Sunday 9th of October. All the research laboratories, research
centers, and machine shops of RIEC exhibited various types ofdemonstrations 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 computer simulation of crystal growth, ultra-highspeed optical fiber data transmission, wireless magnetic motion
capture, and cutting-edge programming. Furthermore, visitors
were able to join handicraft courses for some simple electronic
gadgets such as piezoelectric speakers, germanium radios, solar
cells using familiar pigments, go stone puzzles, and rainbow-colored kaleidoscopes.
In 2016, the RIEC Open Day will be held on Saturday 7th andSunday 8th 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 NewsRIEC 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28年度には第17号、18号、19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/

84 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

As 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 2016, 17th, 18th and 19th 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/

職員（平成29年5月1日）
Staff (as of May 1, 2017)
所長（併）／教授

Director, Professor

大

野

英

男

Hideo Ohno
Research Divisions

研究部門

隆

一
夫
諭
宏

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

末 光
鷲 尾
吹 留
野 崎
朴
佐々木

眞
勝
博
友
君
文

希
由
一
大
昊
憲

Solid State Electronics
Maki Suemitsu
Katsuyoshi Washio
Hirokazu Fukidome
Tomohiro Nozaki
Goonho Park
Fuminori Sasaki

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

長
梅
小
山
吉
平
山

村
玉
末
澤
永
岸

康 雄
晋一郎
哲 也
耕 平
晋
良 臣
裕 史

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

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

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

白
田
安
阿
大
高
辻

井
中
藤
部
関
橋
川

文
之
晃
和多加
真 之
和 貴
雅 人

Materials Functionality Design
Masafumi Shirai
Kazuyuki Tanaka
Akira Ando
Kazutaka Abe
Masayuki Ohzeki
Kazunori Takahashi
Masahito Tsujikawa

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）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教

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

大 野 英 男
松 倉 文 礼安 藤 康 夫
遠 藤 哲 郎島 津 武 仁齊 藤
伸
池 田 正 二深 見 俊 輔佐 藤 英 夫
角 田 匡 清大 兼 幹 彦村 口 正 和金 井駿
Justin Llandro

Spintronics
Hideo Ohno
Fumihiro Matsukura
Yasuo Ando
Tetsuo Endo
Takehito Simatsu
Shin Saito
Shoji Ikeda
Shunsuke Fukami
Hideo Sato
Masakiyo Tsunoda
Mikihiko Ogane
Masakazu Muraguchi
Shun Kanai
Justin Llandro

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
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
研究員
産学官連携研究員

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
准教授（兼）
助 教
特任助教

■

■

■

正
和

■

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

佐
須
張
櫻
黒
佐
秋

藤
川
山
庭
田
藤
間

茂
成
昌
政
理
信
学

雄
利
論
夫
人
之
尚

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

磁性デバイス研究室（客員）
客員教授
客員教授

廣
鈴

畑
木

貴
基

文
寛

Magnetic Devices (Visiting Section)
Atsufumi Hirohata
Motohiro Suzuki■■

Visiting Professor
Visiting Professor

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 85

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）
准教授（兼）
助 教
研究員

正
博
祐
俊
真
康
崇
智
恵
広

隆
仁
司
彦
人
夫
史
洋
介
大

Broadband Engineering Division
Ultrahigh-speed Optical Communication
Masataka Nakazawa
Hirohito Yamada
Yuji Matsuura
Toshihiko Hirooka
Masato Yoshida
Yasuo Ohtera
Takashi Katagiri
Tomohiro Kita
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*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Research Fellow

中
山
松
廣
吉
大
片
北
葛
原

沢
田
浦
岡
田
寺
桐

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
陳
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）

村 岡 裕 明周暁Simon John Greaves
伊 藤 健 洋超ブロードバンド信号処理研究室
Professor
教 授
Associate Professor
准教授
Assistant Professor
助 教
Research Fellow
研究員
Research Fellow
研究員

尾
泰 一
末 光 哲 也
佐 藤
昭Victor Ryzhii
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）
助 教（兼）
研究員

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

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Nobuyuki Matsumoto
松 本 伸 之Naofumi Abe
阿 部 尚 文Professor
Professor*
Professor*
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Research Fellow

Human Information Systems Division
Electromagnetic Bioinformation Engineering
Kazushi Ishiyama
和 志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
Yoshiaki Hayashi
禎 彰
Kaoru Arai
薫

■

教
助

応用量子光学研究室
授
教

西
子

■

■

■

■

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）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
産学官連携研究員■

86 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

石
山
津
渡
中
枦
遠
宮
林
荒

山
口
田
邉
村
藤
城
井

Information Storage Systems
Hiroaki Muraoka
Xiao Zhou
Simon J. Greaves
Takehiro Ito
Ultra-Broadband Signal Processing
Taiichi Otsuji
Tetsuya Suemitsu
Akira Sato
Victor Ryzhii
Takayuki Watanabe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）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教
特任助教
再雇用職員（兼）Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor
Specially Appointed 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
Mototaka Arakawa
荒 川 元 孝Jorge Alberto Treviño López Jorge Alberto Treviño López
Zhenglie Cui
崔正 烈
Cesar Daniel Salvador Castaneda Cesar Daniel Salvador Castaneda
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
准教授（兼）
准教授（兼）

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

塩
吉
川
栗
松
曽
杉
阿

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）
准教授（兼）
助 教

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

北 村 喜 文加 藤寧
菅 沼 拓 夫阿 部亨
青 木 輝 勝
西 山 大 樹Zubair Md Fadlullah髙 嶋 和 毅Information Content
Yoshifumi Kitamura
Nei Kato
Takuo Suganuma
Toru Abe
Terumasa Aoki
Hiroki Nishiyama
Zubair Md Fadlullah
Kazuki Takashima

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

石
加
大

黒
納
脇

章
剛

夫
史
大

Real-World Computing
Akio Ishiguro
Takeshi Kano
Dai Owaki

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
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）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor*
助 教（兼）

平
吉
木
金
大
宮
神
加
但
山

野
信
下
子
林
本
崎
藤
木
本

愛
達
賢
俊

弓
夫
吾
郎
武
浩一郎
展
俊 顕
大 介
英 明

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
Ayumi Hirano
Tatsuo Yoshinobu
Kengo Kinoshita
Toshiro Kaneko
Takeshi Obayashi
Koichiro Miyamoto
Makoto Kanzaki
Toshiaki Kato
Daisuke Tadaki
Hideki Yamamoto

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
Visiting Professor
客員教授
Visiting Associate Professor
客員准教授

西
苣
玉
伊

村
木
田
藤

竜
禎

■

■

入
澤
又
木
宮
田
部

政
一
一
加
典
正

諭
誠
征
郎
道
蕙
大
英

■

■

■

一
史
薫
一

Multimodal Computing (Visitor Section)
Ryoichi Nishimura
Yoshifumi Chisaki
Kaoru Tamada
Yuichi ito

淳
歩
英二郎
一 孝
雄 大
亮

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

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
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）

大
篠
住
松
上
吉

堀
原
井
田
野
仲

Visual Cognition and Systems
Satoshi Shioiri
Makoto Yoshizawa
Masayuki Kawamata
Ichiro Kuriki
Kazumichi Matsumiya
Chia-Huei Tseng
Norihiro Sugita
Masahide Abe雄

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 87

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）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教

木
斎
曽
乾
北
岡
水
飯
高
笹

下
藤
根

哲 男
浩 海
秀 昭
健太郎
元
直 観
敬 明
大 輔
秀 幸
一 人

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

■

■

■

教
■

教

形
﨑
木
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

貴
孝
雅
直
大

弘
文
典
哉
輔
晃

New Paradigm VLSI System
Takahiro Hanyu
Takafumi Aoki
Masanori Natsui
Naoya Onizawa
Daisuke Suzuki
Akira Tamakoshi

雅洋Information Social Structure (Visitor Section)
Masashi Imai
Tomohiro Yoneda

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

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

羽
青
夏
鬼
鈴
玉

生
木
井
沢
木
越

情報社会構造研究室（客員）
客員教授
客員教授

Visiting Professor
Visiting Professor

今
米

井
田

■

■

友

Research Facilities

附属研究施設附属ナノ・スピン実験施設
施設長（併）／教授

Director, Professor

末

光

眞

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics
Maki Suemitsu
希■ 共通部
技術一般職員（兼）技術一般職員（兼）技術一般職員（兼）Technical Staff*
Technical Staff*
Technical Staff*

森
小
武

田
野
者

伊
力
倫

織
摩
正

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）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
助 教

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

大 野 英 男
松 倉 文 礼安 藤 康 夫
遠 藤 哲 郎島 津 武 仁齊 藤
伸
池 田 正 二深 見 俊 輔佐 藤 英 夫
角 田 匡 清大 兼 幹 彦村 口 正 和金 井駿
Justin Llandro■

88 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

Iori Morita
Rikima Ono
Michimasa Musha
Spintronics
Hideo Ohno
Fumihiro Matsukura
Yasuo Ando
Tetsuo Endo
Takehito Simatsu
Shin Saito
Shoji Ikeda
Shunsuke Fukami
Hideo Sato
Masakiyo Tsunoda
Mikihiko Ogane
Masakazu Muraguchi
Shun Kanai
Justin Llandro

Nano-Bio Hybrid Molecular Devices
Ayumi Hirano
Tatsuo Yoshinobu
Kengo Kinoshita
Toshiro Kaneko
Takeshi Obayashi
Koichiro Miyamoto
Makoto Kanzaki
Toshiaki Kato
Daisuke Tadaki
Hideaki Yamamoto

ナノ・バイオ融合分子デバイス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
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）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor*
助 教（兼）

平
吉
木
金
大
宮
神
加
但
山

野
信
下
子
林
本
崎
藤
木
本

愛
達
賢
俊

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

佐
須
張
櫻
黒
佐
秋

藤
川
山
庭
田
藤
間

茂
成
昌
政
理
信
学

雄
利
論
夫
人
之
尚

Nano-Integration Devices and Processing
Shigeo Sato
Shigetoshi Sugawa
Masanori Hariyama
Masao Sakuraba
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
Assistant Professor*
Assistant Professor*
Research Fellow

羽
青
夏
鬼
鈴
玉

生
木
井
沢
木
越

貴
孝
雅
直
大

弘
文
典
哉
介
晃

New Paradigm VLSI System
Takahiro Hanyu
Takafumi Aoki
Masanori Natsui
Naoya Onizawa
Daisuke Suzuki
Akira Tamakoshi

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

石
加
大

黒
納
脇

章
剛

夫
史
大

Real-World Computing
Akio Ishiguro
Takeshi Kano
Dai Owaki

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

■

弓
夫
吾
郎
武
浩一郎
展
俊 顕
大 介
英 明

■

■

■

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
助 教（兼）
助 教（兼）
産学官連携研究員■■

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）
客員教授
准教授（兼）
ストレージ分野
客員教授

Visiting Professor

西

真

浩

Technology Development Division
Mobile Wireless Technology Group
Noriharu Suematsu
Teruo Ohnishi
Suguru Kameda
Storage Technology Group
Hiroshi Matsuoka

弘一之Management Office for Safety and Health
Takahiro Hanyu
Yoichi Uehara
Nobuyuki Sato■

安全衛生管理室
室 長（兼）／教授
副室長（兼）／教授
助 教（兼）

Professor*
Visiting Professor
Associate Professor*

末
大
亀

松
西
田

Visiting Professor

松岡Manager, Professor*
Deputy Manager, Professor*
Assistant Professor*

羽
上
佐

生
原
藤

憲
輝

貴
洋
信

Project Planning Division
Makoto Furunishi

治夫
卓

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 89

Common Research Facilities

共通研究施設
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
技術専門員（技術長）

Director, Professor*
Technical Staff

上
末

原
永

洋

一
保

Fundamental Technology Center
Yoichi Uehara
Tamotsu Suenaga

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

阿
前
関

部
田
谷

健
泰
佳

人
明
奈

Machine Shop Division
Kento Abe
Yasuaki Maeda
Kana Sekiya

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
再雇用職員

Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

阿
丹
柳
庄

部
野
生
子

真
健
寛
康

帆
徳
幸
一

Evaluation Division
Maho Abe
Takenori Tanno
Hiroyuki Yagyu
Koichi Shoji

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
技術専門職員
技術一般職員（グループ長）
技術一般職員
再雇用職員

Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

丸
佐
太
齋

山
藤
田
藤

由
正
憲
文

子
彦
治
孝

Information Technology Division
Yuko Maruyama
Masahiko Sato
Kenji Ota
Fumitaka Saito

国際化推進室
特任教授

Specially Appointed Professor

塩崎Office for the Promotion of International Relations
Mitsuhiro Shiozaki
充 博

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
金 子
Deputy-General Manager
寺 嶋
Chief of General Affairs Section
金 澤
Chief of Research Cooperation Section 佐 藤
Chief of Library Section
内ヶ崎
Chief of Accounting Section
松 本
Chief of Purchasing Section
川 村

雅
秀
由

人
一
広
豪
一
一
亮

Administration Office
Masato Kaneko
Shuichi Terashima
Yoshihiro Kanazawa
Go SatoYoichi Uchigasaki
Kenichi Matsumoto
Yoshiaki Kawamura

■

■

■

■

90 電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018

洋
憲
芳

アクセス
ACCESS
仙台市内
Sendai City

仙台市内の交通のご案内

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
1 号館 N 棟

RIEC Building #2

RIEC Building #1
North Wing

附属工場
Machine Shop

IT-21 センター実験棟

IT-21 センター
IT-21 Center

Common Laboratory

RIEC Building #1
South Wing

共同研究棟

電気通信研究所
1 号館 S 棟

Fundamental Technology Center

電気通信研究所
2 号館 W 棟

評価分析センター

Laboratory for
Brainware Systems

Laboratry for IT-21 Center

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。
■

■

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。

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

電気通信研究所

RIEC 2017 ／ 2018 91

東北大学電気通信研究所

Research Institute 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