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……………… 3

沿

革Chronology……………… 5組

織Organization……………… 9

共同プロジェクト研究

Nation-wide Cooperative Research Projects………………15

研究領域

Research Fields………………17

研究部門

Research Division

情報デバイス研究部門

Information Devices Division………………19

ブロードバンド工学研究部門

Broadband Engineering Division………………26

人間情報システム研究部門

Human Information Systems Division………………33

システム・ソフトウェア研究部門

Systems & Software Division………………39

附属研究施設Research Facilities

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics………………46

ブレインウェア実験施設

Laboratory for Brainware Systems………………53

21 世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology………………58

やわらかい情報システム研究センター

Flexible Information System Research Center………………63

研究基盤技術センター

Fundamental Technology Center………………64

安全衛生管理室Management Ofﬁce for Safety and Health………………65

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………………66

東北大学電気通信研究所シンポジウム

Symposiums Organized by the Institute………………67

出 版 物

Periodicals Published by the Institute………………69

教育活動

Educatonal Activities………………70

国際活動

International Activities………………71

広報活動

Publicity Activities………………73

職

Staff………………74

員

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 20142

所長あいさつGREETING FROM THE DIRECTOR

コミュニケーションは社会の基盤です。
身近な人との意思疎通から文藝や学術、ビジネスにおける交渉、さらには私たちの社会の安全・安心を支えているシステムの運営に至るまで、コミュニケーションなしには成立しません。電気通信は、初期の電信から、電話、そして現在のインターネットに代表される情報通信へとコミュニケーションを支えて変貌を遂げ、人と人をむすび、また社会活動の基盤となって私たちの生活に必要不可欠なものとなりました。近年では、より高速・
大容量の情報通信を省エネルギーで実現したいという要求がますます強くなっています。また、重要な社会基盤には耐災害性も要求されることを私たちは東日本
大震災により改めて認識しました。さらに、省エネルギーで高速・大容量の情報
処理や情報通信を基盤に、人と人との意思疎通に資する、これまでとは質的に異なった高次の情報処理やコミュニケーションを実現することも期待されています。
電気通信研究所は 1935 年の設置以来、アンテナ、磁気記録、半導体・光通信
をはじめとし、現代の情報通信の基盤となる多くの研究成果を挙げ、世界をリードする活動を続けてきました。この伝統を基盤に、電気通信研究所は社会的な要

電気通信研究所 所長

請を真摯に受けとめ、新たな可能性を切り開き、大学附置の研究所という強みを大最大限に発揮して、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

野

英

男

Research Institute ofElectrical Communication

Prof. Hideo Ohno
Directorの学理と応用に関する研究を展開しています。
目標の実現に向けて、材料と情報の基礎科学から、情報を生成・認識・伝送・蓄積・処理・制御するためのデバイス、回路、アーキテクチャー、ソフトウェア
までを一体のシステムとしてとらえ、これらの研究を所内外の研究者との有機的連携のもとに総合的に進めます。組織体制は、情報デバイス、ブロードバンド工学、人間情報システム、システム・ソフトウェアの 4 つの研究部門と、ナノ・ス
ピンおよびブレインウェアの 2 つの実験施設、21 世紀情報通信研究開発センターの 1 センターです。また、文部科学省から情報通信共同研究拠点として、共同利用・共同研究拠点の認定を受け、外部の研究者との共同プロジェクト研究を組織的に進めています。
さらに、電気通信研究所を中核とした研究開発プロジェクトも推進しています。
2010 年 3 月には電気通信研究所の教員が中心となった「省エネルギー・スピン
トロニクス集積化システムセンター」が総長裁定による組織として設置されました。内閣府の最先端研究開発支援プログラムの下、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産学官連携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、電気通信研究所の主導により「電気通信研究機構」が同じく総長裁定による組織として設置されました。東北大学災害復興新生研究機構
で進められている 8 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が産学官連携の下に推進されています。
電気通信研究所は、時代の要請に真摯に応えると共に、時代に先駆けたコミュ
ニケーション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参ります。今後とも皆様のご指導ご鞭撻をどうぞよろしくお願い致します。

3

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Communication is the foundation of society. It plays a vital role at all levels from our interactions with the people around us to science, literature, business and the operation ofsystems that keep our society safe and secure. Information and communications technology has transformed over the years, starting with the telegraph and telephone to today’s
information communication systems such as the Internet. These systems connect people
together and provide an infrastructure for the actions of a society, making them indispensable in our everyday lives. Because of this, demands for the implementation of faster,higher-capacity energy-saving communications are increasing ever. Another key attributeof the social infrastructure is disaster tolerance; a requirement that was demonstrated only
too well by the impact of the Great East Japan Earthquake of 2011. There is also a growing expectation, based on fast, low-energy and high-capacity information processing andcommunications technology, that one can realize a new paradigm of information processing and communication that bridge people in a fundamentally different way.
Since its foundation in 1935, Research Institute of Electrical Communication (RIEC) has
made a succession of pioneering achievements in laying the foundations of modern information and communications technology, including antenna, magnetic recording, semiconductor devices and optical communication, and has continued to play a world-leadingrole. To build on this tradition, we will exploit new possibilities by addressing social needs,
and we will take full advantage of our position as a university-afﬁliated research institute to
conduct research into the scientiﬁc principles and applications of science and technology
to enhance current communications as well as realize a new paradigm of communications
that enrich people's lives.
To achieve these targets, we are making advances in research ranging from basic materials and information science to integrated systems comprising devices, circuits, architectureand software that generate, recognize, transmit, store, process and control information,on the basis of collaboration between researchers from RIEC and other organizations. Ourorganizational structure consists of four Research Divisions (Information Devices, Broadband Engineering, Human Information Systems and Systems &Software), two Laboratories(Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics and Laboratory for Brainware Systems),
and one center (Research Center for 21st Century Information Technology). We have beencertiﬁed by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT) asa Joint Usage/Research Center for collaborative research in information and communications technology, and are engaging in joint research projects with outside researchers.
We are also promoting R&D projects centered around RIEC. In March 2010, Tohoku
University established the Center for Spintronics Integrated Systems. Under the Cabinet
Ofﬁce's program "Funding Program for World-Leading Innovative R&D on Science andTechnology" (the FIRST Program), RIEC members together with others are working on acollaborative project between industry, academia and government to develop low-power
logic integrated circuits. In October 2011, in response to the Great East Japan Earthquake,
Tohoku University resolved to set up the Research Organization of Electrical Communication (ROEC) under the guidance of RIEC. As one of the eight projects under way at Tohoku
University's Institute for Disaster Reconstruction and Regeneration Research (IDRRR),
research and development for the construction of disaster-tolerant telecommunication
networks is being carried out under collaboration between industry, academia and government at ROEC.
RIEC will continue to respond to present-day demands, open up new worlds of communication for the future, create core technologies leading to the creation of new industries
working together with industry, and, through these efforts, promote the strengthening of
education and human resource development. As always, your suggestions and comments
are more than welcome.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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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 theﬁrst 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 afﬁ liated 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。

In response to society’s need for telecommunications engineers, the Department of Electrical Communication was established within the Schoolof Engineering in 1941. As part of a three-entity cooperative structure that
included the Department of Electrical Engineering and the Department ofElectrical Communication, 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 andeducation 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 a5

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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、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。

result 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.
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. In addition, 2008 saw the establishment of Japan's ﬁrst Department of Biomedical Engineering, with the aim offusing medicine and engineering with active input from the electrical ﬁeld. In
2012, the Department of Electrical and Communications Engineering of the
Graduate School of Engineering was reorganized as the Department of Electrical Engineering and the Department of Communications Engineering.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 20146

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

7

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Development:
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.
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 defi ned its philosophy as follows: "Close and smooth communication between people is fundamental to maintaining and developing a ﬂ
ourishing 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 recognition of
its achievements, RIEC has been accredited as a joint usage/ research center.

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「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「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、また平成 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が産学官連携の下に進める「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。
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。
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。

To realize RIEC's philosophy and goals in the coming era of next-generation
global, ubiquitous information communication, an appropriate research system has been put in place. In fiscal 2004 a reorganization was 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
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 presentday information technologies, conducting fundamental research with a viewto practical applications. To promote research at the Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics, in March 2004 we completed the Nanoelectronics andSpintronics integrated research block, which is equipped with the latest technology.
Long-term research has been reorganized into four major research divisions. The Materials Science and Devices Division and the Coherent Wave
Engineering Division, which developed scientiﬁc techniques for transmitting
large volumes of information accurately at high speed, are both in ﬁelds inwhich RIEC has traditionally been strong. These units have been reorganized
into the Information Devices Division and the Broadband Engineering Division, respectively. Moreover, to build an advanced information society inwhich humankind and the environment are in harmony, we have establishedthe Human Information Systems Division, which aims to elucidate the ways inwhich human beings process information, and the Systems and Software Division, whose goal is to develop software and systems to advance and enhance
the information and communication systems that underpin the informationsociety.
Since 2004 reorganization, RIEC played a central role in establishing two
university wide organizations authorized by the President of Tohoku University. In the ﬁscal year of 2009, Center for Spintronics Integrated System 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 heightened social needs after the East Japan Great Earthquake.
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 from all over
the world, and as a world center of excellence its duty is to engage vigorously
in research activities in a wide range of ﬁ elds related to telecommunications.
Building on the proud record of achievement of our distinguished predecessors and colleagues, we are entering a new era in which we hope to makefurther 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 2013 ／ 2014

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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

ブレインウェア実験施設
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

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研究センター
Flexible Information System Research Center

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

事務部
Administration Office

9

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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

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

枝松圭一 K. Edamatsu

小坂英男 H. Kosaka

三森

康義 Y. Mitsumori

固体電子工学研究室
Solid State Electronics

末光

眞希 M. Suemitsu

吹留

博一 H. Fukidome

誘電ナノデバイス研究室
Dielectric Nano-Devices

長康雄 Y. Cho

物性機能設計研究室
Materials Functionality Design

白井

正文 M. Shirai

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

正隆 M. Nakazawa

廣岡

俊彦 T. Hirooka吉田

真人 M. Yoshida

応用量子光学研究室
Applied Quantum Optics

八坂洋 H. Yasaka

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

末松憲治 N. Suematsu

亀田

卓 S. Kameda

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

村岡

裕明 H. Muraoka

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

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

Simon John Greaves

Stephane Albon Boubanga Tombet
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
和志 K. Ishiyama

生体電磁情報研究室
Electromagnetic Bioinformation Engineering

石山

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

鈴木

陽一 Y. Suzuki

坂本

修一 S. Sakamoto

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

塩入

諭 S. Shioiri

栗木一郎 I. Kuriki

ユビキタス通信システム研究室
Ubiquitous Communications System

加藤修三 S. Kato中瀨

博之 H. Nakase

マルチモーダルコンピューティング研究室
Multimodal Computing (Visitor Section)（客員）

修一郎 S. Hashi

枦

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

半導体スピントロニクス研究室
Semiconductor Spintronics

大野英男 H. Ohno

ナノ分子デバイス研究室
Nano-Molecular Devices

庭野

道夫 M. Niwano

木村康男 Y. Kimura

ナノスピンメモリ研究室
Nano-Spin Memory

池田正二 S. Ikeda

実世界コンピューティング研究室
Real-World Computing

石黒

章夫 A. Ishiguro

知的ナノ集積システム研究室
Intelligent Nano-Integration System中島康治 K. Nakajima

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

貴弘 T. Hanyu

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
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

Systems & Software Division

坪内

和夫 K. Tsubouchi

高木直 T. Takagi

平明德 A. Taira

中村隆喜 T. Nakamura

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

事務部
システム・ソフトウェア研究部門

Laboratory for Brainware Systems

ブレインウェア実験施設

Administration Office

総務係
General Affairs Section

ソフトウェア構成研究室
Software Construction

大堀

淳 A. Ohori

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

外山

芳人 Y. Toyama

青戸

等人 T. Aoto

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

木下

哲男 T. Kinoshita

北形

元 G. Kitagata

情報コンテンツ研究室
Information Content

北村

喜文 Y. Kitamura

用度係
Purchasing Section

情報社会構造研究室
白鳥
Information Social Structure (Visitor Section)

則郎 N. Shiratori

機構支援室
Support Division

研究協力係
Cooperative Research Section
図書係
Library Section
経理係
Accounting Section

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 10職員数Faculty & Staff
平成 25 年 5 月 1 日現在／ as of May 1, 2013
教授

Professors

24

准教授

Associate Professors

20

助教

Assistant Professors

24

非常勤研究員Research Fellows

産学官連携研究員

7

教育研究支援者等

18

特任教授

Specially Appointed Professors

3

事務職員

Administrative Staffs

17

技術職員

Technical Staffs

10

合計

Total

123

研究員受入れ数（平成 24 年度）

Researchers (FY2012)
Foreign Researchers

外国人研究員

客員教授

Visiting Professors

7

客員准教授

Visiting Asociate Professors

1

民間等との特別研究員

Cooperative Researchers of Private Company etc

4

日本学術振興会特別研究員

JSPS Postdoctral Fellows

4

受託研究員

Contract Researchers

6

受託研修員

Contract Trainees

1

合計

Total

23

学生数

Students
平成 25 年 5 月 1 日現在／ as of May 1, 2013
工学部・工学研究科
School of Engineering

情報科学研究科
Graduate School ofInformation Science

電気通信研究所
RIEC

合計
Total

学部 4 年生
Undergraduate Students

67 ( 1)

博士前期課程Master Cource Students

76 ( 8)49 ( 9)125 (17)

博士後期課程Doctor Cource Students

28 ( 7)10 ( 7)38 (14)67 ( 1)

研究所等研究生
Research Students
合計
Total

11 電気通信研究所

171 (16)RIEC 2013 ／ 2014

59 (16)5 ( 4)

5 ( 4)

5 ( 4)

235 (36)※（）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

12,913m2
28,776m2
12,913m2
28,776m2
平成 25 年 5 月 1 日現在／ as of May 1, 2013

建物名Name of Buildings
1 号館
Building No.1

様式
Structure
鉄筋コンクリート 4 階建
Reinforced Concrete, 4 ﬂoors

竣工年度
Year of Completion
S棟
Building-S：1962, 1963

延面積
Floor Area
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 ﬂoors

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 ﬂoors

2004

7,375m2

ブレインウェア実験施設
Laboratory for Brainware Systems

1967, 1968, 1972

鉄筋コンクリート平屋建
Reinforced Concrete, 1 ﬂoor

鉄筋コンクリート（一部鉄骨）2 階建
1986
Reinforced Concrete (partly steel-frame), 2 ﬂoors

525m2

1,553m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 ﬂoor

1996

598m2

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

1999

147m2

1930

1,343m2

鉄骨平屋建
Steel-frame, 1 ﬂoor

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 ﬂoors

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-weight steel- 1972
frame), 1 ﬂoor

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-weight steel- 1965, 1966, 1978
frame), 1 ﬂoor

479m2

21 世紀情報通信研究開発センター
鉄筋コンクリート 3 階建
Research Center for 21st Century Information Technology Reinforced Concrete, 3 ﬂoors

その他
Others

508m2

計
Total

28,776m2

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 12

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

Budget Summary

予算額内訳

単位：千円／ thousand yen

事 項
Categories
運営費交付金Operation Grants

FY2011FY2012879,481

1,026,511

777,776

835,898

770,443

物件費

Non-Personnel Expenses

733,735

750,364

680,411687,253

2,136,780

1,613,216

1,776,875

1,458,187

1,523,151

2,907,223

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

694,883

605,100

418,680

469,840

407,629

受託研究費
Funds for Commissioned Research

1,069,832

798,053

962,712

1,122,944

1,344,071

0400,440

1,034,827

813,777

671,668

34,26551,95455,08554,16740,714343,248279,667

275,547

311,801

326,869

1,798,980

1,855,547

2,471,304

2,460,728

2,464,082

432,6074,993

先端研究助成基金
Funding Program for Next Generation
World-Leading Researchers (NEXT Program)(JSPS)
Donations（再掲）間接経費

Indirect Expenses

外部資金 計External Funds Total

施設整備費

FY2010

Personnel Expenses

寄附金

災害復旧経費FY2009

人件費

運営費交付金 計
Operation Grants Total

外部資金
External Funds

FY2008

Expenses for Reconstruction
Expenses for Facilities Improvement

185,000

760,000001,300,530

施設整備費等 計
Expenses for Facilities Improvement etc. Total

185,000

760,000

0432,6071,305,523

合 計
Total

3,597,196

4,392,422

3,929,491

4,416,486

6,676,828※平成 24 年度については、平成 25 年５月末現在である。／ Budget summary for FY2012 is as of may 1, 2013.
13 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

外部資金受入状況

External Funds
単位：百万円／ million yen

外部資金内訳

External Funds
事項
Categories

単位：千円／ thousand yen
FY2008FY2009FY2010FY2011FY2012

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

694,883

605,100

418,680

469,840

407,629

受託研究費
Funds for Commissioned Research

1,069,832

798,053

962,712

1,122,944

1,344,071

0400,440

1,034,827

813,777

671,668

34,26551,95455,08554,16740,714

1,798,980

1,855,547

2,471,304

2,460,728

2,464,082

先端研究助成基金
Funding Program for Next Generation World-Leading Researchers(NEXT Program) (JSPS)
寄附金
Donations
合計
Total※平成 24 年度については、平成 25 年５月末現在である。／ External Funds for FY2012 is as of may 1, 2013.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 14

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、また研究所自体がさらに発展するために全国共同利用型研究所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た共同利用型研究所であ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、大規模な装置・施設の共同使用に重点がある従来の共同利用型研究とは異なり、研究内容主導型の共同研究である。
共同プロジェクト研究は、所内外の研究者の英知を集めて企画され、さらにその積極的な参加を得て実施されることが肝要である。
これまで、本研究所の共同プロジェクト研究の提案および実施は、国・公・私立大学、国・公立研究機関及び、民間企業・団体等の教員及び研究者を対象として、公募により行われている。

共同プロジェクト研究委員会
共同プロジェクト研究の運営のために、共同プロジェクト研究委員会及び共同プロジェクト実施委員会、共同プロジェクト選考委員会が設置されている。共同プロジェクト研究委員会は、共同プロジェクト研究に関する重要な事項を審議するために所内 6 名、学内 3
名と学外 4 名の合計 13 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、平成 8 年度に本所内規（東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究に係る研究者の受入れ等に関する申合わせ）を作成し、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プロジェクト実施委員会が設置されている。
The Institute has a long history of fundamental contributions in many ﬁelds of engineering and science that include the ﬁelds of semiconductor materials and devices, magnetic recording, optical communication, electromagnetic technology, applications of ultrasonics,
acoustic communication, non-linear physics and engineering, and computer software. On the basis of this rich historical background theInstitute was designated as National Center for Cooperative Research in 1994. Accompanying Tohoku University’s transformation to "anational university juridical entity" in April, 2004, this institution plays a leading role on the world stage, as its researchers, both domestic
and foreign, continue the task of "investigating the theory and application of universal science and technology to realize communication, to the enrichment of humanity."
In such background, the Institute organizes Nation-wide Cooperative Research Projects by coordinating its activities with research
workers. The main themes for Cooperative Research are selected annually by the Committee for Cooperative Research Projects. Then
invitations for project proposals and participation are extended to university faculties and government laboratories as well as industrial
research groups. Each project approved by the Faculty Council of the Institute is carried out by a team of researchers that include members of the Institute as well as outside participants.
The Advisory Council which includes members from other institutions has an advisory function to the Director in deﬁning the general
direction of the research at the Institute and its Nation-wide Cooperative Research Projects.
The Project Judging 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.

15 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

平成 25 年度共同プロジェクト研究平成 25 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 72 件（A：38 件、B：30 件、S：4 件）が採択された。なお、Ａタイプは各々の研究課題について行う研究であり、38 件のうち 30 件が外部よりの提案、Ｂタイプは短期開催の研究会形式の研究で、30 件のうち 22 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、Ａタイプの 7 件、Ｂタイプの 14 件である。
さらに、S タイプは、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 24 年度実績
採択件数

71 件（A：37 件、B：30 件、S：4 件）

研究者数990 名（A：371 名、B：498 名、S：21 名）

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
月下旬頃に申請者の所属機関の長を通じて通知される。研究期間は、4 月 20 日より 3 月 15 日までであり、研究終了後の 3 月 31 日までに共同プロジェクト研究報告書を提出して頂くことになっている。なお、上の「理念と概要」の項で述べたように、本共同プロジェ
クト研究は本研究所教員との共同研究を前提としたものであるので、申請にあたっては本所に対応教員がいることが必要である。
なお、本共同プロジェクト研究については、次の web page にて広報している：
http://www.riec.tohoku.ac.jp/nation-wide/index-j.shtml
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 25 年度共同プロジェクト研究採択一覧
カーボンナノ材料を用いた光電子デバイスの研究
原子層レベルで制御された Si 並びに Ge-MIS 構造の作製技術とその界面評価技術の開発
高度歪異種原子層配列Ⅳ族半導体構造形成とナノデバイスへの応用に関する研究
ディペンダブル・エアのためのヘテロジニアスネットワークローミング
技術の基礎研究
再構成神経回路綱の情報伝達
フレキシブル・プリンタブル製造有機ヘテロ接合太陽電池の研究
薄膜素子の磁区構造転移を利用した磁気デバイスの設計開発とその応用展開に関する研究サイバー・フィジカル融合社会のための基盤システムに開する研究
モノラル入力信号に基づく２次元音源定位の研究
高輝度量子もつれ光源の開発
薄膜電解質を用いた固体酸化物形燃料電池の開発
グラフェンの精密な界面制御とナノデバイス応用
プラズマナノバイオ・医療の基礎研究
高感度周期構造表面プラズモンセンサの開発
Ⅳ族半導体量子ヘテロ構造の高集積化のための原子層制御プラズマ CVD
プロセスの開発
ランガサイト系圧電単結晶の 1000℃までの高温用音響センサーデバイスの設計・評価と作製
半導体量子ナノ構造の電子・核スピン物性の研究
共鳴トンネル素子を用いた THz 送受信システムの研究
前庭情報による音空間歪みに関する研究
情動ネットワーキングシステムに関する基礎的研究
人工脂質二分子膜の形成とバイオ情報デバイスへの応用
超分散環境におけるコンテンツ指向コンピューティングに関する研究
共生コンピューティングのためのリポジトリ型マルチエージェントフ
レームワークの協調機構に関する研究
カルコゲナイドナノ構造の作製と物性探索およびメモリー応用
InGaAs HEMT を用いた大電力テラヘルツ信号源の研究
IV 族半導体 - 金属合金化反応制御による強磁性ナノドットの高密度・自己組織化形成と磁気的特性
強磁性形状記憶合金をはじめとする機能性磁性材料の電子構造と物性発現機構の解明大規模超伝導量子検出器の実用化に関する研究
感性情報を高精度に伝達する音声情報通信システムの研究
脳内の多チャンネル色情報表現に関する研究
非線形時変特性を持つ聴覚情報表現による音声処理技術の開発
視覚モデル構築のための協調的環境に関する研究
包囲型スピーカアレイを利用した音空間レンダリングの評価
ブレインウェアの情報原理とその応用の研究

不定な環境における適応能の階層横断的解明と工学的応用「場」と対人コミュニケーションに関する研究
スマートエイジングのための知的センシング環境
ネットワークの知的管理のための情報取得・活用に関する研究
ナノ材料とシリコン技術の融合による新概念大容量メモリとそのシステ
ム応用に関する研究
将来の電子システムに要求されるナノ半導体材料とナノ構造デバイスに関する研究
電磁鋼板における新たな損失低減化技術
機能性圧電材料と高度通信デバイス応用に関する研究
超高速コヒーレント光制御による極限通信・計測システムに関する研究
次世代 RFIC 用受動・能動回路技術とその応用
自己身体の運動が関与する多感覚統合
高信頼プログラミング言語システムを活用したディペンダブル・クラウ
ドシステム基盤
プラズマ流による高機能性発現と反応場形成の基礎と応用
免許不要帯無線通信方式
知的ナノ集積システムの課題と展望
災害復興エンタテインメントコンピューティング
アジア太平洋地区における HCI 分野の新学会設立
酸化物表面の機能化とナノ・デバイスへの応用
光ファイバーネットワークを利用した地震・津波・地殻変動の面的な計測技術に関する研究
生物ロコモーションに学ぶ大自由度システム制御
高次元ニューラルネットワークの情報処理能力
人間の知覚認識系および意志決定系の理解に関する研究
超高速コンピューティング新概念要素技術の国産実用化展開
ディジタルコンテンツの高付加価値化技術に関する研究
非平衡スピン・ゆらぎの精緻な制御と観測による新規ナノデバイスの開拓研究
微粒子プラズマ物理に基づいた新規ナノ材料創成
次世代通信機器用磁性材料ならびに磁性デバイスに関する研究
磁性の電界制御の物理と応用
新しい光科学の創成とナノ情報デバイスへの展開
低炭素エネルギー社会を実現する電磁波技術に関する研究
物体の表面属性の視知覚に関わる脳内メカニズムの研究
身体性に基づく人間の適応的運動機能の理解
マイクロ波およびレーザ応用合成開口レーダの開発と民生応用
メタプログラムに対する論理的アプローチ
スーパーハイビジョンのシステム化に向けた要素技術開発
スピントロニクス国際連携
ナノエレクトロニクスに関する連携研究
人間の機能を取り込んだ革新的新概念による共感計算機構
電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 16

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

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

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

情報通信
Information Technology

Solid State Electronics
Dielectric Nano-Devices
Materials Functionality Design
Nano-Integration Devices
and Processing
Solid State Electronics*
Intelligent Integrated Systems*
Development and Management ofTechnology*
Acoustic Physics Engineering*
音波物理工学 *物理フラクチュオマティ Physical Fluctuomatics*
クス論 *先端ワイヤレス通信技術 Advanced Wireless Information
Technology
Application Technology
モバイル技術開発
Development : Mobile Wireless

固体電子工学
誘電ナノデバイス
物性機能設計
ナノ集積デバイス・プロセス
固体電子工学 *知能集積システム学 *技術適応計画 *電子・光量子科学Electonic and Optical Quantum Science
Nano-Photoelectronics

ナノフォト
エレクトロニクス
量子光情報工学
バイオモデリング論 *画像電子工学 *Quantum-Optical Information
Technology
Biomodeling*
Image Science and Information
Display*

応用電磁エネルギー *エネルギー生成システム *

Applied Electromagnetic Energy*
Energy Generation System*

客員分野
Visitor Section

17 電気通信研究所

超ブロードバンド信号処理
通信方式 *

Ultra-Broadband Signal Processing
Communication System*

光通信・量子光学
Optical Communication ／ Applied Quantum Electronics
超高速光通信
応用量子光学
光波物理工学 *通信情報計測学 *
光機能計測学 *Ultrahigh-Speed
Optical Communication
Applied Quantum Optics
Optical Physics Engineering*
Optical Physics Engineering*
Optical Physics Engineering*

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

プラズマ科学
Plasma Science

磁性デバイス

超高周波工学Ultrahigh-Frequency Engineering

Magnetic Devices

RIEC 2013 ／ 2014

半導体スピントロニクス Semiconductor Spintronics
情報ストレージシステム Information Storage Systems
Application Technology
ストレージ技術開発
Development: Information Storage
Nano-Spin Memory
ナノスピンメモリ
Electronic Physics Engineering*
電子物理工学 *スピントロニクス材料 * Spintronics Material*
Microelectronics*
超微細電子工学 *Algorithm Theory*
アルゴリズム論 *Medical Nanosystem Engineering*
医用ナノシステム学 *スピンエレクトロニクス * Spin Electronics*
Nano Intelligent System*
ナノ知能システム *グリーンパワーエレクト Green Power Electronics*
ロニクス *

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 researchﬁelds of four divisions are:(1) Information Devices Division:Advanced Nano-Information Devices Utilizing Physical Phenomena(2) Broadband Engineering Division:Next Generation Systems for Ultra-Broadband Communication(3) Human Information Systems Division:Creation of Information Systems Harmonizing People and Environments(4) Systems & Software Division:Advanced System and Software for Information Society

人間情報システム
Human Information Systems Division

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

計算機科学
Computer Science

生体情報
Bioinformation
Electromagnetic Bioinformation
Engineering
マイクロエネルギーデバイス * Micro Energy Device*
応用電気エネルギーシステム * Applied Electrical Energy System
Neural Electronic Engineering*
神経電子医工学 *
高周波ナノマグネティクス* RF Nanomagnetics*
生体電磁情報ソフトウェア構成
コンピューティング
情報理論
ソフトウェア基礎科学 *情報セキュリティ論 *知能システム科学 *画像情報通信工学 *Software Construction
Computing Information Theory
Foundations of Software Science*Intelligent Systems Science *Information Security*
Network Theory*

人間情報
Human Information Processing
Advanced Acoustic Information
Systems
高次視覚情報システム Visial Cognition and Systems
ヒューマンインターフェース * Human Interface*
Electronic Control Systems*
電子制御工学 *Advanced Information Technology*
先端情報技術 *Medical Ultrasound*
生体超音波医工学 *Development and Management of
技術適応計画 *Technology*
先端音情報システム

ユビキタス通信Ubiquitous Communications
ユビキタス通信システム Ubiqutous Communication Systems
Electromagnetic Wave Engineering
電磁波工学 *
Antenna Engineering *アンテナ工学 *インターネットコミュニケーション
Internet Communication
コミュニケーション
ネットワーク
情報コンテンツ
電力ネットワークシステム *
情報伝達学 *
情報通信技術論 *応用知能ソフトウェア *情報ネットワーク論 *デジタルコンテンツ
創生・理解・流通工学 *Communication Network Systems
Information Content
Electric Power Network System*
Communication Science*
Information Technology*
Applied Intelligence Software*
Information Network System*
Creation, Comprehension andDistribution of Digital Content*

VLSI システム
VLSI System

生体電子デバイス
Bioelectronics
Nano-Molecular Divices
ナノ分子デバイス
Plasma science Engineering *プラズマ理工学 *Biomedical Electronics *生体電子工学 *Nano-Biomedical Engineering *ナノバイオ医工学 *生命情報システム科学 * Systems Bioinformatics *病態ナノシステム医工学 * Biomedical Nanoscience *知的ナノ集積システム Intelligent Nano-Integration System
マイクロアーキテクチャ Microarchitecture
New Paradigm VLSI System
新概念 VLSI システムIntelligent Electronic Circuits*
知的電子回路工学 *エネルギー変換システム * Energy Conversion System*
Computer Structures*
計算機構論 *
先進電磁エネルギー機器 * Advanced Electromagnetic
Machine*

生物規範システム
Bio-inspired System
実世界コンピューティング Real-World Computing
ユビキタスエネルギー * Ubiquitous Energy *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 2013 ／ 2014 18

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）

Nono-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

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）

量子物性工学
研究分野（小坂准教授）

量子レーザー分光工学
研究分野（三森准教授）

Quantum-Optical Information Technology(Prof. Edamatsu)

Quantum Solid State Physics(Assoc. Prof. Kosaka)

Quantum Laser Spectroscopy(Assoc. Prof. Mitsumori)○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○光子から電子スピンへの量子メディア変換技
術開発と量子エンタングルメント通信への応用○半導体量子ドット、ダイヤモンドにおける電子スピン・核スピンを用いた量子中継技術開発○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• Novel techniques for the generation and detection of photon entanglement.
• QICT devices using optical fibers, waveguides,
and semiconductor nanostructures.

• Quantum media conversion between a photon
and an electron spin and its entanglementbased application.
• Development of quantum repeaters with anelectron spin and nuclear spins in quantum
dots and diamonds.

• Coherent optical control of electron in semiconductor quantum dot.
• Quantum optics of semiconductor microcavities.

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

物性機能設計研究室
Materials Functionality Design

物性機能設計研究分野（白井教授）
誘電ナノデバイス研究室

Dielectric Nano-Devices

誘電ナノデバイス
研究分野（長教授）
Dielectric Nano-Devices(Prof. Cho)
○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○ナノドメインエンジニアリングを用いた強誘電体機能素子の研究○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○フラッシュメモリ中の蓄積電荷の可視化及びドーパントプロファイル計測の研究• Development of scanning nonlinear dielectric
microscope (SNDM) with super high (atomicscale) resolution.
• Ultra-high density ferroelectric recording system using SNDM.
• Development of ferroelectric functional devices for electrical communications using nanodomain engineering based on SNDM.
• Evaluation of ferroelectric material and piezoelectric material using SNDM.
• Evaluation of flash-memory device and dopant
profile in semiconductor devices using SNDM.

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

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

ナノフォトエレクトロニクス研究室

Nano-Photoelectronics

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

洋一

片野

諭

教授

准教授

Yoichi Uehara

Satoshi Katano

Professor

Associate Professor

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

研究活動

Research Activities

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

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

Nano-photoelectronics (Prof. Uehara)

ナノフォトエレクトロニクス
研究分野｜上原教授

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。

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 broad-band optical sources and detectors.

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
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分子種の位置を変えたり、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種の化学的、物理的、電子的な特性は STM 自体の持つ機能により研究される。光学的な性質も STM 発光分光により解析がなされる。このような技術を組み合わせることにより、新奇な分子をベースとする電子デバイスの探索を行う。

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

極低温 STM を備えた複合表面分析装置

Integrated Surface Analysis System with Low-temperature STM

21 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Quantum-Optical Information Technology

枝松・小坂・三森研究室
Edamatsu, Kosaka & Mitsumori Group
Staff
枝松

圭一

小坂

英男

三森

康義

藪野

正裕

教授

准教授

准教授

研究員

Keiichi Edamatsu

Hideo Kosaka

Yasuyoshi Mitsumori

Masahiro Yabuno

Professor

Associate Professor

Associate Professor

Research Fellow

現在の情報処理・通信技術は、信号を電圧や周波数などのマクロな物理量に対応させて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、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で、従来の限界を打ち破る量子情報通信
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る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。

Research Activities

Quantum-Optical Information Technology(Prof. Edamatsu)

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の基礎開発を行っている。

Development of fundamental devices of quantum info-communication technology (QICT) utilizing photons, novel materials and semiconductor nanostructures.

量子に特徴的な粒子と波動の二面性を、電子と光子の相互作用を理解することにより明らかにし、量子情報通信および量子情報処
理技術の中核をなす量子インターフェースの開発につなげる。

Development of quantum interfaces essential for QICT basedon particle-wave duality of a quantum through the deep understanding of interaction between electrons and photons.

Quantum Laser Spectroscopy(Assoc. Prof. Mitsumori)

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。

Development of optical manipulation technique of electron insemiconductor quantum structures for the realization of QICT.

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

Quantum Solid State Physics (Assoc. Prof. Kosaka)

量子物性工学研究分野｜小坂准教授

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

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 quantummechanical quantities, is expected to overcome the difficulty.
Our goal is to develop the quantum information devices utilizing quantum interaction between electrons and photons insemiconductor nanostructures, to obtain further understanding of their physics, and to apply them to practical quantum
information technologies.

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

研究活動

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

量子光情報工学研究室

図２．光子からダイヤモンド中の単一 NV スピンへの量子メディア変換。

Fig. 1 Experimental generation and activation of bound entanglement.

Fig. 2 Quantum media conversion from a photon toan electron/nuclear spin.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 22

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図１．束縛量子もつれの活性化の概念図。利用不可能な束縛量子もつれが、
量子情報通信で利用可能な形に変換される。

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
Staff

末光・吹留研究室
Suemitsu & Fukidome Group

末光

眞希

教授

Maki Suemitsu
Professor

吹留Sergey Fillimonov

Sai Jiao

准教授

博一

長澤
客員教授

弘幸

客員准教授

研究員

Hirokazu Fukidome

Hiroyuki Nagasawa

Sergey Fillimonov

Sai Jiao

Associate Professor

Visiting Professor

Visiting 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

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

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

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 電子系の表面物性を、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。とくに使用 Si 基板の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、ナノ表面加工
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。

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 substrate, 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 forming qualified SiC thin films on Si substrates at low temperatures (~1000 °C). Using this SiC/Si heterostructure, we havefurther succeeded for the first time in the epitaxial formationof graphene on Si substrates (GOS). We are now studying
the betterment of the SiC and GOS films to try to fabricate
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)

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

By use of nano-scale characterization methods centered onsynchrotron-radiation-based analyses, we are investigating
in detail the surface-physical properties of SiC as well as ofgraphene (Dirac electrons). We found a method to control
the surface structural and electronic properties of graphenein terms of the crystallographic orientation of the Si substrate,
which paves a way to industrialization of graphene. Use ofnano-fabrication is also investigated to realize further controlof graphene properties.

世界初のグラフェン・オン・シリコン技術

グラフェン：炭素原子の二次元網の目構造

超高真空プロセス・評価一貫装置と Si 表面の STM 像（右上）

The world-first graphene-on-silicon technology

Graphene: A two-dimensional network of carbon atoms

A UHV-compatible process/analyses systemand the STM image of a Si surface (inset).

23 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Dielectric Nano-Devices

長研究室
Cho Group
Staff
長

康雄

平永

良臣

山末

耕平

我妻

康夫

教授

助教

助教

技術職員

Yasuo Cho

Yoshiomi Hiranaga

Kohei Yamasue

Yasuo Wagatsuma

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Technical Staff

Research Activities

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

本分野では、強誘電体、常誘電体、圧電体材料など誘電材料一般の評価・開発及びそれらを用いた高機能通信デバイスや記憶素子の研究を行っている。
具体的には、超音波や光及び Fe - RAM 等に多用され、近年その発展がめざ
ましい強誘電体単結晶や薄膜の分極分布や様々な結晶の局所的異方性が高速かつ高分解能に観測できる非線形誘電率顕微鏡を開発している。この顕微鏡は非線形誘電率の分布計測を通して、強誘電体の残留分極分布の計測や結晶性の評価が焦電現象や圧電現象、電気光学現象などを用いずに純電気的に行える世界で初めての装置であり、既に実用化もされている。その分解能も、現在では強誘電体で 1 ナノメータを切っており、半導体においては原子分解能を達成している。本顕微鏡用プローブを例えば強誘電体記録の再生装置に用いれば、現在まで実現できなかった超高密度な記録方式
大きく発展していく技術である。実際、SNDM

ナノドメインエンジニア

リングシステムを用いた強誘電体データストレージにおいて、単一ドットでは直径 2.8 ナノメータのドメインの生成に成功しており、また多数のドメインドットを高密度に記録する実情報の記録で、一平方インチ当たり 4
テラビットのデータストレージにも成功している。
（図 3 参照）
また、SNDM は非常に微小な静電容量の変化を計測できるという特長を有しているので、強誘電体のみならず種々の材料の微小な誘電率変化の分布を高感度に検出可能である。この特長を生かし、高集積化が進む半導体デバイスにおいて特にフラッシュメモリ中の蓄積電荷の可視化や、半導体中のドーパントプロファイルの計測などにも SNDM は大きな威力を発揮すると考えられ研究を進めている。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。

Our main area of interest is evaluation and development of dielectric materials, including ferroelectric and piezoelectric materials
and their application to communication devices and ferroelectric
data storage systems.
Our measure contributions to advancement in these fields are theinvention and the development of "Scanning Nonlinear Dielectric
Microscope" (SNDM) which is the first successful purely electricalmethod for observing the ferroelectric polarization distribution
without the influence of the shielding effect by free charges andit has already been put into practical use. 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 tofabricate an ultra-small domain inversion dot, which has the diameter of 2.8 nm in case of single dot fabrication, and achieved
the recording density of 4 Tbit/inch2 in actual information storage,
requiring an abundance of bits to be packed together. (Fig.3)
Moreover, we have started to make a measurement and an evaluation of flash-memory device and dopant profile in semiconductor devices using SNDM. Because SNDM can detect very small
capacitance variation, it can be a very powerful evaluation tool forvarious materials. Now SNDM evolves into a new evaluation technique for insulator material and semiconductor materials besides
ferroelectric materials.

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

Dielectric Nano-Devices (Prof. Cho)

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

誘電ナノデバイス研究分野｜長教授

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

図 2. 超高真空非接触走査型非線形誘電率顕微鏡によるSi（111）7 Ｘ 7 構造の凹凸像と双極子モーメント像

図 3. 微小分極反転ビットデータによる実情報記録例（4 Tbit/inch2）

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 24

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図 1. 実用化第一号走査型非線形誘電率顕微鏡

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

白井研究室
Shirai Group
Staff
白井

正文

三浦

良雄

阿部

和多加

辻川

雅人

教授

助教

助教

研究員

Masafumi Shirai

Yoshio Miura

Kazutaka Abe

Masahito Tsujikawa

Professor

Assistant 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

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。そこで本研究分野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

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

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超低消費電力デバイス
創製を目指した理論研究にも着手している。
（1）不揮発性メモリに用いられる磁気トンネル接合 (MTJ) の性
能向上のため、スピネル障壁 Fe/MgAl2O4/Fe MTJ における伝導特性を理論解析した。Fe の伝導バンドが折りたたまれて、少数スピン状態に新たなΔ1 伝導チャネルが出現する。そのため Fe/
MgAl2O4/Fe 接合のトンネル磁気抵抗比は、Fe/MgO/Fe 接合と比
較して 1 桁程度小さくなる。一方、陽イオンの配列が不規則化した MgAl2O4 では、格子定数が正スピネル構造の半分になり、伝導バンドの折りたたみ効果が抑制される。
［Y. Miura, et al. , Phys. Rev.
B 86, 024426（2012）;H. Sukegawa, et al. , Phys. Rev. B 86, 184401（2012）］（2）高密度磁気記録媒体の貴金属を含まない代替材料の開発のため、L10 型 FeNi 規則合金の結晶磁気異方性の起源を第一原理計算に基づいて解明した。この合金の一軸磁気異方性は主に Fe が寄与している。また、FeNi の面内方向に圧縮することにより、バンド構造が変調されて、一軸磁気異方性が増強される。したがって、さらに大きな一軸磁気異方性を発現する FeNi 薄膜を得るためには、FeNi より面内格子定数の小さな非磁性金属を下地層とすることが有効である。［Y. Miura, et al. , J. Phys.: Condens. Matter 25,
106005（2013）］

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 simulation techniques.

Materials Functionality Design (Prof. Shirai)
Our research interest is focused on "spintronics" to realize
new kinds of advanced information devices. The main topic istheoretical analysis of spin-dependent transport properties inhighly spin-polarized materials. We extend our theoretical research to electric-field effect on magnetic anisotropy in ferromagnetic films for realizing new devices with ultra-low power
consumption.
(1) We investigated the transport properties of Fe/MgAl2O4/
Fe magnetic tunnel junctions (MTJ). A new Δ1 conductive
channel appears in the minority-spin state due to folding of
Fe conduction bands. As a result, the calculated tunnellingmagnetoresistance ratio of Fe/MgAl2O4/Fe MTJ is an order ofmagnitude smaller than that of Fe/MgO/Fe MTJ. In contrast,
cation-site disorder in MgAl2O4 suppresses the band folding.
[Y. Miura, et al. , Phys. Rev. B 86, 024426 (2012); H. Sukegawa,et al. , Phys. Rev. B 86, 184401 (2012)](2) We investigated the origin of magneto-crystalline anisotropy (MCA) in L10-ordered FeNi alloy using first-principles
calculations. The uniaxial MCA of FeNi arises predominantly
from the constituent Fe atoms. The MCA energy increases as
the in-plane lattice parameter decreases. Thus, we can expect
further enhancement of the MCA energy by using a non-magnetic metal having smaller lattice parameter than that of FeNi
as a buffer layer. [Y. Miura, et al. , J. Phys.: Condens. Matter 25,
106005 (2013)]

Fe 電極の多数スピンおよび少数スピン状態におけるバンドの折りたたみ効果。

Schematics of band-folding (unfolding) effects in the majorityand minority-spin states of Fe electrodes.

25 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

ブロードバンド工学
研究部門

Broadband Engineering Division

超高速光通信研究室

Ultrahigh-Speed Optical Communication

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○フォトニック結晶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 timedomain 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 femtosecond pulse train• Ultra-multi-level coherent optical transmission
toward the Shannon limit• Photonic crystal fibers and optical fibers withnew functionality

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

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

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

先端ワイヤレス通信技術
研究分野（末松教授）

大規模ストレージシステム
研究分野（村岡教授）

超ブロードバンドデバイス・システム研究分野（尾辻教授）

Advanced Wireless Information Technology(Prof. Suematsu)

Information Storage Systems Research Division(Prof. Muraoka)

Ultra-Broadband Devices and Systems(Prof. Otsuji)○広帯域ワイヤレス通信用 1 チップ送受信機の研究○ディジタルアシステッド RF アナログ回路の研
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○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○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○低次元プラズモンの分散制御を利用したテラ
ヘルツ帯メタマテリアルシステムの研究○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• Broadband wireless on-chip transceivers• Digitally assisted RF analog circuits• Millimeter-wave/submillimeter-wave IC’s
• Low power digital signal processing for multimode wireless / satellite communications• Location and short message communication
system via QZSS

• 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• Plasmon-resonant terahertz emitters/detectors/modulators and their system applications• Terahertz metamaterial circuit systems basedon dispersion control of low-dimensional plasmons• Graphene-based terahertz lasers and ultrafast
transistors, and their system applications

先端ワイヤレスネットワーク技術
研究分野（亀田准教授）

記録理論コンピューテーション
研究分野（Greaves 准教授）

極限高速電子デバイス
研究分野（末光准教授）

Advanced Wireless Network Technology(Assoc. Prof. Kameda)

Recording Theory Computation Research Division(Assoc. Prof. Greaves)

Ultrafast Electron Devices (Assoc. Prof. Suemitsu)○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○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○ 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○グラフェンを用いた高速・高周波トランジス
タの研究• Joint terrestrial and satellite communication
network• Digital signal processing for broadband wireless communication• Micromagnetic simulation for high density
read/write theory• InGaAs-based field effect transistors (FETs) for
ultimately high frequencies in millimeter- andterahertz-wave regime and their application to
integrated circuits• GaN-based FETs for high-power and highfrequency regime and their application to
integrated circuits• Graphene-based transistors for high-speed
and high-frequency applications

Ultrahigh-Speed Optical Communication
Staff

中沢・廣岡・吉田研究室

中沢正隆

Masataka Nakazawa
Professor

教授

Nakazawa, Hirooka & Yoshida Group
廣岡俊彦 Toshihiko Hirooka

吉田真人 Masato Yoshida

准教授

准教授

Associate Professor

雷 Lei Chen

陳研究員

Research Fellow

大宮達則 Tatsunori Omiya
研究員

Research Fellow

葛西恵介 Keisuke Kasai

Associate Professor

Assistant Professor
助教（プロジェクト特任）

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

超高速光通信研究室

犬竹正明 Masaaki Inutake
研究員

Research Fellow

小泉健吾 Kengo Koizumi
研究員

Research Fellow

Research Activities

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

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
1 Tbit/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、光ファイバの断面内に空孔を沢山もうけたフォトニック結晶ファイバの開発とその光通信への応用を目指して研究を進めている。

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。

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 theminto the electrical domain. Specifically, we are developing femtosecond
pulse compression, pulse shaping, optical demultiplexing, and distortion
elimination techniques, which are indispensable for realizing ultrahighspeed OTDM transmission exceeding terabit/s.

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

Optical Signal Processing (Assoc. Prof. Hirooka)

光信号処理研究分野｜廣岡准教授

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

高精度光ファイバ計測研究分野｜吉田准教授

フォトニック結晶ファイバの SEM 写真

左：ファイバ全体

右：コアの周りを拡大した様子

Photonic crystal fiber (Left photo: cleaved end face of a PCF) (Right photo: enlarged cross section)

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 28

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。

超高速光通信実験の様子

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 need to 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 optical time division multiplexed(OTDM) transmission using ultrashort pulse lasers. To expand the spectral
density, we are working 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 ofan optical beam. Another important aspect of our research relates to thedevelopment of photonic crystal fibers. These special fibers have many
air holes in the fiber cross-section, and they have potential applications
in new optical communication systems operating in the currently unused
500-1000 nm band.

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

Optical Transmission (Prof. Nakazawa)

光伝送研究分野｜中沢教授

Experiment on ultrahigh-speed optical transmission

With the vast growth of traffic on the Internet from simple text data tohigh 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 opticalcommunication is 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.

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

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

応用量子光学研究室

Applied Quantum Optics

八坂研究室
Yasaka Group
Staff
八坂

洋

教授

Hiroshi Yasaka
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・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

半導体光機能素子の拡大写真

Photograph of the functional semiconductor
photonic device.

29 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

半導体光機能素子の応答帯域

Response bandwidth of the functional semiconductor
photonic device.

半導体光変調器により生成した
光周波数コムブロックスペクトル

Optical frequency comb block spectrum
generated by semiconductor Mach-Zehnder
modulator.

Advanced Wireless Information Technology

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

憲治

亀田

卓

谷藤

正一

教授

准教授

産学官連携研究員

Noriharu Suematsu

Suguru Kameda

Shoichi TanifujiProfessor

Associate Professor

Research Fellow

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 wireless network, we are actively engaged in the research work on dependable
and low power consumption advanced wireless IT. We cover the wholetechnical 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 and antenna technologies, we are developing RF/millimeter-wave RF CMOS
ICs, antenna integrated 3-dimensional system in package (SiP) transceiver modules, and digital/RF mixed signal ICs.
As the studies on MODEM and network technologies, we are focusing on next generation mobile broadband wireless access (MBWA),
dependable broadband wireless local area network (WLAN) and ultrabroadband 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 satellite system (QZSS) 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 seamless handover technologies
among heterogeneous networks and large-capacity wireless accessmethod 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, have offered 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, lightweight, long battery life terminals have been required. For the next
generation wireless systems which include terrestrial / satellite communications, dependable connectivity and green wireless information
technologies (IT) will be 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 2013 ／ 2014 30

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、家電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始めており、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, multimedia information, such as digital movies and music, that
requires very large storage capacities has begun to be used inbroad applications from consumer electronics to mobile communication. This trend accelerates the areal density increaseof magnetic recording. Recording theories, devices, andsystems based on perpendicular recording are being studied
in order to attain ultra-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 Research Division(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 Research Division(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

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

31 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

図２

多数の並列 HDD により構成される大規模ストレージシステム

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

Ultra-Broadband Signal Processing

Staff

尾辻・末光研究室

尾辻

泰一

教授

Taiichi Otsuji
Professor

Otsuji & Suemitsu Group
Ryzhii Victor Ryzhii Victor

末光哲也 Tetsuya Suemitsu

Visiting Professor

客員教授

Associate Professor

准教授

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

Stephane Albon Boubanga Tombet Stephane Albon Boubanga Tombet
Associate Professor

准教授

佐藤
助教

昭 Akira Satou
Assistant Professor

鷹林

将 Susumu Takabayashi

助教

Assistant Professor

Adrian Dobroiu Adrian Dobroiu
研究員

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

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)

第一に、半導体ヘテロ接合構造に発現する２次元プラズモン共鳴という新しい動作原理に立脚した集積型のコヒーレントテラヘルツ電磁波発生・信号処理デバイスの研究開発を進めている。電子デバイス・光子デバイス双方の動作限界を同時に克服するブレークスルーとして注目している。第二に、サブ波長領域に局在した低次元プラズモンの分散特性を光電子的に制御することによって、高次の信号処理機能を果たす新たなテラヘルツ帯メ
タマテリアル・回路システムの創出に取り組んでいる。第三に、新材料：
グラフェン（単層グラファイト）を用いた新原理テラヘルツレーザーならびに極限高速トランジスタの開発を推進している。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。

We are developing novel, integrated electron devices and circuit
systems operating in the millimeter-wave and terahertz regions. One
example is the frequency-tunable plasmon-resonant terahertz emitters, detectors, and modulators. Another example is unique electromagnetic metamaterial circuit systems based on optoelectronic
dispersion control of low-dimensional plasmons. We are also pursuing
graphene-based new materials to create new types of terahertz lasers
and ultrafast transistors, breaking through the limit on conventionaltransistor/laser operation. By making full use of these world-leading
device/circuit technologies, we are exploring future ultra-broadband
wireless communication systems as well as spectroscopic/imaging systems for safety and security.

極限高速電子デバイス
研究分野｜末光准教授

Transistors are important building blocks for integrated circuits used ina lot of systems for information and communication technologies. Particularly in optical fiber communication systems and (sub-) millimeterwave frequency systems that requires ultimately high-speed operation,
the channel materials of transistors should be chosen to realize highmobility and saturation velocity for carrier electrons (or holes). In ourgroup, we are focusing on three important material systems for suchhigh-speed devices: the indium gallium arsenide (InGaAs) material
systems for ultimately high-frequency operation including sub-millimeter-wave regime, the gallium nitride (GaN) material systems for highpower millimeter-wave applications, and the graphene-based material
systems as a new candidate for high-speed devices. Our activities
include the design, process, and characterization of these devices andtheir integrated circuits.

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

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 32

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

Cross-sectional view and SEM images ofan InP-based asymmetric dual-gratinggate (A-DGG) HEMT.

ナノ・スピン実験施設

Record-breaking terahertz (THz) detection sensitivity (left) andworld-first coherent, monochromatic THz emission (right) fromthe A-DGG HEMT.

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

情報通信システムの高機能化や大容量化の実現には、それらハードウェアの基本要素であるトランジスタの動作速度向上が不可欠である．化合物半導体のヘテロ接合で構成されるトランジスタは、汎用性の高いシリコン材料によるトランジスタに比べ、キャリア輸送特性が格段に優れる．本研究
分野では、このような高キャリア輸送材料を用い、更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、更には、新たな高電子移動度材料として注目されているグラ
フェンをチャネル材料に用いたトランジスタの開発を推進している。

Ultrafast Electron Devices (Assoc. Prof. Suemitsu)

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

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。

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

研究活動

Research Fellow

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）

Visual Cognition and Systems (Prof. Shioiri)

Cognitive Brain Functions (Assoc. Prof. Kuriki)○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• 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.

ユビキタス通信システム研究室

Ubiquitous Communications System

ユビキタス通信システム研究分野（加藤教授）

ユビキタス通信デバイス
研究分野（中瀬准教授）

Ubiquitous Communications System(Prof. Kato)

Ubiquitous Communications Device(Assoc. Prof. Nakase)○アンテナ（ビームフォーミング）の研究○耐フェージング及び耐干渉誤り訂正・等化技術の研究○広域センサネットワークの研究○ミリ波センサシステムの研究○ワイヤレス電力伝送の研究○無線応用（スーパーデジタルホーム、自動車用ワイヤレスハーネス等）の研究開発○高精度レーダーの研究○ CMOS 電力増幅器・移相器の研究○シリコンオンチップアンテナの研究• Beam forming antennas• Fading resistant and interference-resistant
FEC and equalization• Wide area sensor networks• Millimeter wave sensor systems• Wireless power transmission• Wireless harness systems for automobiles• High precision radar• 60 GHz CMOS power amplifiers and phaseshifters• Silicon-on-chip antenna• Representation of color information in humanbrain• Separation and integration of visual information in human brain

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

金

性勲

教授

准教授

助教

Kazushi Ishiyama

Shuichiro Hashi

Kim Sung Hoon

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

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

Electromagnetic Bioinformation Engineering(Prof. Ishiyama)

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。

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。

High frequency carrior-typethin film magnetic field sensor

35 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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)

生体電磁材料研究分野｜枦准教授

高周波キャリア型薄膜磁界センサ

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 approaching action to the human body. We are focusing to realize thecommunication technology with human body and to contribute information and communication systems and medicalwelfare spheres.

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
capture system is studied for the medical and welfare use.
Development of functional magnetic materials and its fabrication process are also 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 blood pump

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

Suzuki & Sakamoto Group

Yôiti Suzuki

陽一

教授

Professor

坂本

修一

大谷

智子

齋藤

文孝

崔

正烈

准教授

助教

技術職員

研究員

Shuichi Sakamoto

Tomoko Ohtani

Fumitaka Saito

Zhenglie Cui

Associate Professor

Assistant Professor

Technical Staff

Research Fellow

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・情報科学だけではなく、電気・電子工学・機械工学・建築など工学のさまざまな分野や、医学・生Research Activities
We are aiming at developing advanced and comfortable
acoustic communications systems exploiting digital signal
processing techniques. Moreover, to realize this, we are also
keenly studying the information processing in the human auditory system and multimodal information processing including hearing. We mainly apply psycho-acoustical approaches
to study human auditory and multimodal perception.

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も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

先端音情報システム研究室のである。

3 次元音空間知覚を初めとした聴覚・マルチモーダル知覚過程の解明を積極的に進め、得られた知見に基づいた 3 次元音空間情報を高精度に提示する聴覚ディスプレイ、及び誰にでも快適で安心な音響通信を目指したユニバーサル音響システム原理の開拓に取り組んでいる。

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。

With good knowledge of the human auditory and other perceptual systems, we are aiming at the realization of a ‘comfortable’ sound environment; development of three-dimensional
auditory displays is a typical example. These systems arekeenly required to realize the multimedia universal communications.

Auditory and Multisensory Information Systems(Assoc. Prof. Sakamoto)We are studying the mechanism of human multimodal processing including hearing because such knowledge is crucial
to develop advanced communications and information systems. Based on the knowledge, we are developing future auditory information systems.

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

聴覚・複合感覚情報システム
研究分野｜坂本准教授

Advenced Acoustic Information Systems(Prof. Suzuki)

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

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

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。

Head-related transfer functions as a fuction of elevetion.
Poles and zeros change systematically with the rise of elevetion.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 36

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

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・栗木研究室
Shioiri & Kuriki Group
松宮

一道

松原

塩入

諭

栗木

一郎

教授

准教授

Satoshi Shioiri

Ichiro Kuriki

Professor

Associate Professor

和也

中島

亮一

助教

研究員（平成 25 年 4 月 30 日まで）

産学官連携研究員

Kazumichi Matsumiya

Kazuya Matsubara

Ryoichi Nakashima

Assistant Professor

Research Fellow (until April 30, 2013)

Research Fellow

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

研究活動

Research Activities

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

Human 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 qualityof life. We investigate the brain through visual functions to apply theknowledge to human engineering and image engineering. Our approaches include psychophysics, brain activity measurements, andcomputer simulations. Our research field covers visual spatial perception, 3D perception, color vision, visual attention and visual-haptic
integration.

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

Visual Cognition and Systems (Prof. Shioiri)

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

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

Cognitive Brain Functions (Assoc. Prof. Kuriki)

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。

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

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

実空間の中で被験者が位置を変えた時には、視野内の物の相対位置も変化する。実際に被験者が動き視野も変化させた時と、被験者は動かずに移動後の視野のみを模擬した時で、移動後の視点に無意識学習が転移するかを調べた。その結果、被験者が動いても無意識学習の効果が保持されることが示された。

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。

視覚情報と触覚情報はどのように統合されているのか。触運動感覚が加わった状況で視覚運動に順応したときに生じる視覚運動残効と、視覚運動のみに順応したときに生じる
視覚運動残効を比較することで、運動知覚における視覚・触覚統合機構を調べることができる。

When people move in a real world ("3D" space) relative positionof objects in the view also changes. We investigated the effectof implicit learning with such a view changes with actual move of
subjects and without the move. We found an implicit learning effect in environment-centered coordinates.

Representation of visual information in the earlystage of human visual cortex is still unknown. The
mechanisms of visual information processing will be
investigated by using behavioral studies and functional brain-imaging studies. This study may reveal
the "optimal coding method" of the visual information for human brain.

How does the perceptual system integrate visual and haptic information in
motion processing? We compared themagnitude of visual motion aftereffect in
the haptic movement condition with thatin the no haptic movement condition.
This study may reveal the mechanism
underlying visual-haptic integration in
motion processing.

37 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Ubiquitous Communications System

加藤・中瀬研究室
Kato & Nakase Group
Staff
加藤

修三

中瀬

博之

Tuncer Baykas

教授

准教授

研究員

Shuzo Kato

Hiroyuki Nakase

Tuncer Baykas

Professor

Associate Professor

Research Fellow

Research Activities

ユビキタス通信の目標は何時でも、どこでも、誰とでも通信手段を意識することなく通信出来る通信環境を実現することです。この目標実現のために、マルチ Gbps の通信を自由に利用できるスーパ・ブロード・バンド通信の核となる技術を研究開発しています。
また、災害時には防災通信ネットワークとしても使用できる広域センサネットワークの開発を進め、IEEE 標準化に提案するとともに、日本発技術の国際（IEEE）標準化にも大きく貢献します。

ユビキタス通信デバイス
研究分野｜中瀬准教授
次世代ミリ波マルチギガビット通信を支える高速・高効率な RF デバイスを研究・開発する。本年度は、高速 / 超高速（1.5 - 3Gbps）で動作する高分解能 60 GHz 帯レーダシ
ステムの研究開発、メタマテリアルを用いたシリコン基板上の正利得アンテナの実現を検討する。

Fig. 1 5-element beam-forming antenna

図 2 5 素子ビームフォーミングア
ンテナパターン（0: 0°，1:90°，2: 180°，3: 270°）

Fig. 2 Antenna directivity(0: 0°, 1:90°, 2: 180°, 3: 270°)

High speed and low power consumption RF devices are researched and developed for new generation millimeter wave Multi-Gbps communications. The goalof this year is to realize the high resolution sensor systems with ultra high speed(1.5-3Gbps) modulated signals. In addition, Silicon-on-chip antennas will be studied for small and positive gain antennas.

図 3 ワイヤレス・ハーネスシス
テム

Fig.3

Wireless harness system

図 4 ISWAN（耐災害用超低速無線通信）Fig.4 ISWAN (Integrated Services
Wide Area Wireless Networks) for
anti-disaster wide area wirelessnetworks

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 38

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

5 素子ビームフォーミングアンテナ

Ubiquitous Communications Device(Assoc. Prof. Nakase)

ナノ・スピン実験施設

図1(i) Odd-numbered beam forming antennas have been developed successfully toease antenna manufacturing while keeping the required antenna performance.
The developed 5-element beam-forming antenna is shown in Fig.1 and its antenna directivity in Fig.2.
(ii) A new channel model has been established for the proposed 60 GHz systems
deploying reflected waves to continue communications in the case of line-ofsight signals are interrupted.
(iii) Small diameter (less than 6.5 mm) wireless harness systems have been validated with smaller propagation loss than conventional bigger diameter harness
systems (Fig. 3).
(iv) ISWAN (Integrated Services Wide Area Wireless Networks) in 900 MHz bandhas been proposed to IEEE802.15.4k. The image of ISWAN is shown in Fig.4
aiming to be used for a disaster-relief network in case of emergency as well.

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

1）実用可能なレベルの 60GHz 帯ビームフォーミングモジュールの試作・開発
先に開発した “離散的（90 度ステップ）位相制御ダブルスロットアレイアンテナ” を容易に製造可能とする奇数素子のダブルスロット型アンテナを新たに開発し、5 素子
ビームフォーミングアンテナが利得、ビーム走査角ともに実用可能であることを明らかにしました（図 1、2）。
2）屋内通信の通信断確率を低減する “反射波を用いた通信用チャネルモデル” を新しく開発
屋内ミリ波通信で、見通し通信路が遮断された場合に最大受信電力の反射波に受信アンテナを向け（ビームステアリングし）通信を継続するシステムを提案し、このチャネルモデルを新たに開発した。この結果、受信アンテナの半値幅が 18°以下であれ
ば消費電力の大きな OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplex）や SC（Single
Carrier）-FDE（Frequency Domain Equalization）を必要とせず、高利得の FEC（誤り訂正）のみの適用で劣化を十分に小さくできることを証明した。
3）高信頼ワイヤレス・ハーネスシステムの実現
先に実証した電波ホース（金属メッキされたホース）を用いたワイヤレス・ハーネスシステム（図 3）で現行のハーネスをリプレースすべく、本年度は直径 6.5mm 以下の“小口径ワイヤレスハーネス” を開発し、その伝送特性を明らかにした。その結果、小口
径ワイヤレスハーネスシステムは損失が大口径のそれよりも小さく ､ 軽量・高信頼で高速な自動車内通信により適した方式であることを明らかにした。
4）IEEE 標準化に貢献
IEEE802 国際標準化会合において、広域ワイヤレスセンサシステム（IEEE802.15.4k）へ同期制御パターン技術提案等を行い、標準化に貢献した（図 4）。

Ubiquitous Communications System (Prof. Kato)
Human Information Systems Division
人間情報システム研究部門

ユビキタス通信システム
研究分野｜加藤教授

To realize the communications environments in which everybody can communicate without paying much attention to the tools, the laboratory has been focusing
on the core technologies and applications of 60GHz Super Broad Band WirelessCommunications in which people can communicate at the speed of multi-Gbps
freely. These includes propagation, antennas, RF devices, modems, FEC, MAC,
up to system design. One of the systems the Laboratory has been working on is awide area sensor network that can be also deployed for a disaster-relief application. On top of these, the laboratory has been promoting Japanese technologies
to be standardized at IEEE802 standardization, IEEE802 15.4k (Low Energy Critical
Infrastructure Monitoring) now.

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

ユビキタス通信システム研究室

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）
Software Construction(Prof. Ohori)○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○アルゴリズム構成・効率化のためのプログラ
ム変換• Development of SML#, a new ML-style polymorphic programming language• Reliable and practical Web programming
framework• Logical foundation for compilation• Integration of databases and programming
languages• Program transformations for developing/optimizing algorithms

システム・ソフトウェア
研究部門

Systems & Software Division

コンピューティング情報理論研究室

Computing Information Theory

コンピューティング情報理論
研究分野（外山教授）

コンピューティング論理システム
研究分野（青戸准教授）

Computing Information Theory (Prof. Toyama)Computing Logical Systems (Assoc. Prof. Aoto)○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○書き換えシステムの検証技術○定理自動証明システム• Rewriting Theory• Foundations of Softwares• Automated Deduction• Rewrite Systems• Automated Theroem Proving

コミュニケーションネットワーク研究室

Communication Network Systems

インテリジェントコミュニケーション
研究分野（木下教授）

インテリジェントネットワーク
研究分野（北形准教授）

Intelligent Communication (Prof. Kinoshita)

Intelligent Network (Assoc. Prof. Kitagata)○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• Software Infrastructure of Cyber society (Cyberware)• Multiagent framework/Design methodology• Knowledge-based communication services/User-oriented networking• Agent-based/Knowledge-based/Networkbased systems

情報コンテンツ研究室• Knowledge based network middle-ware / Application software• High tolerability networking / Intelligent networking• Next generation ubiquitous service infrastructure

Information Content

情報社会構造（客員）研究室
Information Social Structure

インタラクティブコンテンツ設計分野（北村教授）

白鳥客員研究室Interactive Content Design (Prof. Kitamura)○ディスプレイと 3 次元インタラクション
視覚を中心とするさまざまな情報コンテンツ
を的確に表示するディスプレイ装置と、これをうまく活用してコンテンツを利用するための 3 次元インタラクション技術の研究（Fig.1）○「場」の認識と活性化
人と人のコミュニケーションにおける「場」
をセンシング・解析し、その結果を考慮したコンテンツの提示によって「場」の活性化や制御を目指す研究（Fig.2）○インタラクションデザイン
大画面、タッチパネル、マウスなどのさまざ
まな環境で効率的に多くのコンテンツを扱うことができるような動的表現アルゴリズムや新しいインタラクション手法をデザインする研究（Fig.3）○災害復興エンタテインメントコンピューティ
ング
エンタテインメントコンピューティングの技
術を活かして、さまざまな分野の方々と協力しあいながら、被災地の創造的復興につなげるとともに、今後、世界中でいつ起きるかもしれない災害にも対処できるよう、いろいろな知見を蓄えたいと思い、進めつつある研究です。

• Displays and 3D Interaction Technologies
We are designing original display systems
to show visual information accurately and effectively, and interaction techniques to makebetter use of these display systems.
• Modeling and Controlling the "Atmosphere"
in a Conversation SpaceThis research aims to stimulate the "atmosphere" in a conversation space by supplying information content based on analyzingchanges in the space.
• Designing Novel Content Visualization andInteraction techniquesThis research focuses on designing novel
visualization and interaction techniques toefficiently use a large amount of information
content in a variety of display devices.
• Entertainment Computing for Creative Rejuvenation
We are researching novel entertainment computing technologies that empower people
and industries in disaster-stricken areas withinterdisciplinary collaborations.

○共生コンピューティング：人／自然と情報シ
ステムの共生へ向けた工学的基盤○グリーン（省エネ）コンピューティングと災害に強いネットワーク○共生／グリーンコンピューティングの応用：
スマートホーム／ビルディング／シティ○共生コンピューティングに基づいた共生型情報社会モデル• Symbiotic Computing: Engineering Basis towards Symbiosis between Human/Nature andInformation System• Green (Energy Saving) Computing and Disaster Resilient Network• Applications of Symbiotic/Green Computing:
Smart Home / Building/ City
• Model of Symbiotic Information Society basedon Symbiotic Computing

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

ソフトウェア構成研究室

Software Construction

大堀研究室
Ohori Group
Staff
大堀

淳

上野

雄大

森畑

明昌

教授

助教

助教

Atsushi Ohori

Katsuhiro Ueno

Akimasa Morihata

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

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、ソフトウェア開発の基盤であるプログラミング言語および膨大なデータの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。具体的な課題としては、信頼性を型理論や論理学の見地から支える基礎理論の整備、高い記述性と信頼性を両立するプ
ログラミング言語の実現、高性能システムのためのプログラム変換技術やソフトウェア実装技術の確立、そしてプログラミング言語・データベース・
大規模分散計算環境を統合するソフトウェア開発基盤の構築、などが挙げ

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

られる。

ソフトウェア構成研究分野｜大堀教授
高度情報化社会の発展や、その基盤となる計算機やネットワークの進歩により、多様かつ複雑な問題を高性能な計算資源を駆使して解決する高度なソフトウェアが必要となっている。そのため、従来通りの信頼性と安全性を得るためには、高信頼ソフトウェアを効率よく構築する技術の確立が必須である。高信頼プログラミング言語の開発は、その中核をなす重要な課題である。
そこで本研究分野では、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、さらに、基礎研究成果を活かした実用システムの開発を目指

Systems & Software Division
システム・ソフトウェア研究部門している。現在実用システムの開発に関しては、（1）これまでの基礎理論の研究によって得られた多相型レコード演算やランク１多相性などの先端機能を装備した次世代高信頼プログラミング言語 SML# の開発、
（2）言語とデータベースを中核とする、型理論に基づく高い信頼性と実用性を兼ね備えた次世代 Web プログラミングのためのフレームワークの開発、などに取組んでいる。基礎研究では、（3）コンパイル過程を証明変換と捉える
ことにより堅牢で系統的なコンパイルアルゴリズムの導出を目指すコンパ
イルの論理学的基礎の研究、（4）大量の情報をデータベースとして統合しそれをプログラミング言語によりシームレスに操作する情報処理基盤の研究、（5）直截な問題仕様の記述から効率の良いアルゴリズム・プログラム
をプログラム変換により自動導出する手法の研究、などに取組んでいる。

Nowadays, a variety of software systems manage everything in theworld. Therefore, firm foundations for developing high performanceand highly reliable software are essential for continuous advance of
our societies.
We are studying foundation of software. We mainly focus on programming languages and database systems, which provide bases of software developments and data managements, respectively. The major
research issues include fundamental theories for reliable software,
design of productive and reliable programming languages, implementation techniques for high performance software, and softwaredevelopment frameworks that enable seamless integration of a varietyof resources, such as programming languages, databases and distributed computational environments.

Software Construction (Prof. Ohori)
Today’s software systems are becoming more and more complicated
due to the need of integrating various computation resources available in the Internet. A key to control the complexity and to enhance
the reliability of such a system is to develop a high-level programming
language that can directly represent various resources and automatically detect potential inconsistencies among the components.
Based on this general observation, our research aims at establishingboth firm theoretical basis and implementation method for flexible
yet reliable programming languages for advanced Internet computation. One direction toward this goal is to establish logical foundations
for compilation. We aim at establishing a proof-theoretical frameworkthat accounts for the entire process of compilation -- including A-normalization and code generation -- as a series of proof-transformations.
Another direction is to provide systematic methods of developing efficient programs from their formal specifications by program transformations. In addition to those foundational researches, we are also developing a new practical ML-style programming language, SML#, that
embodies some of our recent results such as record polymorphism,rank 1 polymorphism, and high-degree of interoperability with existinglanguages and databases.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

SML# コンパイラが実現する先進的機能プログラム変換によるアルゴリズム導出の枠組み

SML#, a state of the art compiler

A framework for deriving algorithms by program transformations

41 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Computing Information Theory

外山・青戸研究室
Toyama & Aoto Group
Staff
外山

芳人

青戸

等人

菊池健太郎

教授

准教授

助教

Yoshihito Toyama

Takahito Aoto

Kentaro Kikuchi

Professor

Associate Professor

Assistant Professor

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。

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。

本分野では、書き換えシステムの基礎的な性質である停止性やチャーチ・ロッサ性の自動検証技術の構築を通じて、書き換えシ
ステムの検証技術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、プログラムの帰納的性質の自動検証法や補題生成法に取り組んでいる。さらに、高階書き換えシ
ステムへの拡張などの高度化に取り組んでいる。

Computing Information Theory (Prof. Toyama)

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.

Computing Logical Systems (Assoc. Prof. Aoto)

We are developing techniques for verifying important properties of rewriting systems such as the Church-Rosser property
and the termination property. We are also interested in proving inductive properties of rewrite systems and lemma generation methods for this. We are trying to extend these techniques to higher-order rewriting systems which are amenable
for modeling more practical functional programs.

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

コンピューティング論理システム
研究分野｜青戸准教授

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

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

コンピューティング情報理論
研究分野｜外山教授

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

コンピューティング情報理論研究室

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

等式推論による証明→書き換えシステムによる計算

Fig. Proof by Equational Reasoning → Computation by Rewriting Systems

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 42

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

コミュニケーションネットワーク研究室

Communication Network Systems

Staff

木下・北形研究室

木下
教授

准教授

Kinoshita & Kitagata Group

Tetsuo Kinoshita

Gen Kitagata

Professor

Associate Professor

高橋

秀幸

笹井

一人

哲男

北形

元

Khamisi Kalegele

助教

助教

研究員

Hideyuki Takahashi

Kazuto Sasai

Khamisi Kalegele

Assistant 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

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。

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
人々にとって身近で、扱い易く、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。

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.

Intelligent Communication (Prof. Kinoshita)

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

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)

インテリジェントネットワーク
研究分野｜北形准教授
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。

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.

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

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

43 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Information Content

北村研究室
Kitamura Group
Staff
北村

喜文

高嶋

和毅

横山ひとみ

教授

助教

研究員

Yoshifumi Kitamura

Kazuki Takashima

Hitomi Yokoyama

Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Activities

優れたコンテンツは人の生活を豊かにする力を持っています。産業、教育、文化、医療、娯楽など多様な方面で今後ますますその力が発揮されるでしょう。また、人と人とのコミュニケーション
といった分野でも、その利用への期待が高まっています。当研究室では、映像、音楽、ゲームなど従来型のコンテンツにはなかった新たな魅力を持つコンテンツとして、人との相互作用によって新たな価値を創造するインタラクティブなコンテンツに関わるさ
まざまな研究に取り組んでいます。

We focus on non-traditional content areas other than movies,
music, and games, conducting comprehensive research on avariety of interactive content which creates new value throughinteractions with humans.

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

コンテンツは、狭義には、コンピュータ上のアプリケーションで利用される画像 1 枚や音楽 1 曲といったものことを指す場合もあります。しかし、私たちはもう少し広くコンテンツを捉えます。
つまり、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楽しむことができます。このようなコンピュータ上のコンテン
ツと人の間のインタラクションを経ることによって、人は満足感や幸福感をより高めることができます。さらに、コンテンツは必
ずしも 1 人で楽しむものではなく、皆で一緒に楽しむ事も多くあります。このような場合には、複数の人がいる「場」やそれによって形成される「空気」といったものも考慮する必要があります。
良いコンテンツは「場」を和ませ、それによっても人は良い影響を受けることも多いにあると考えられるからです。
このように、人、コンピュータ上のコンテンツ、入出力装置に加えて、それらを取り巻く「場」や「空気」までも考慮したインタ
ラクティブコンテンツに関する研究を進めています。

Interactive Content Design (Prof. Kitamura)

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

インタラクティブコンテンツ
設計分野｜北村教授

Good media content has the power to enrich our lives. The
effectiveness of content delivery is becoming more and more
important in a wide variety of fields, such as industry, education, culture, entertainment, and so on. Expectations of its use
in the general public are also increasing.

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

Fig.2

Fig.3

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 44

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

Fig.1

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

情報社会構造研究室

Information Social Structure

白鳥客員教授室
Shiratori Visiting Professor
Staff
白鳥

則郎

和泉

諭

客員教授

産学官連携研究員

Norio Shiratori

Satoru Izumi

Visiting Professor

Research Fellow

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

21 世紀の科学技術は自然環境の「変化」、社会構造の「変化」といかに向き合うかが問われている。本研究室では、工学的な観点からこれらの「変化」を吸収し止揚する考え方として「共生」の思想を提唱し、地球環境の危機の克服と人間 / 社会のあり方について考究する。具体的には、個と個の調和に価値を置く共生の考
え方に基づいて、情報処理パラダイムとその応用に関する以下の研究を推進している。ここで、個とは人、コンピュータ、インター
ネット、エージェント（ロボット）、情報環境、自然、文化、地域、

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

国などである。

In 21st century, we are facing with global environmental"changes" including global warming and social structural"changes" such as aging of the population. To absorb andharmonize these changes, we proposed a new computation
paradigm, the concept of "Symbiotic computing", in 1992.
This idea places on values on harmony between "Agents" (e.g.
human, computer, internet, robot, nature, country, culture andetc.). From the engineering point of view, we have been pursuing researches on the "Symbiotic computing" which are its
model, design and applications (Fig.1).

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

図1

共生型情報社会モデル

Fig.1: Model of Symbiotic Information Society

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図 2 推進中の総務省プロジェクト PREDICT（SCOPE）「情報システムの省電力化を実現する次世代ネットワーク管理技術の研究開発」，
2011 年〜 2014 年

Fig.2: Overview of PREDOCT (SCOPE)
The research theme of the ongoing Japanese governmental project (2011-2014) is "Research and Development of Network Management Technology which achieves power saving of Information
Systems".
It is funded by the Ministry of Ministry of Internal Affairs andCommunications, Japan.

45 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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
研究部（佐藤教授）

量子ヘテロ構造高集積化プロセス
研究部（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○脳型計算用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 for brain computing• 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

ナノ・スピン実験施設

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

半導体スピントロニクス研究室

Semiconductor Spintronics

スピン機能工学
研究部（大野教授）

ナノスピンメモリ
研究部（池田准教授）

Functional Spintronics (Prof. Ohno)

Nano-Spin Memory (Assoc. Prof. Ikeda)○スピントロニクスに関する研究○金属磁性体とその機能素子応用に関する研究○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○半導体量子構造における電子・光・スピン物性とその応用に関する研究○高出力トンネル磁気抵抗素子の開発○金属系スピントロニクスデバイスの開発○スピン注入磁化反転素子の開発• Spintronics• Magnetic metal functional devices and theirapplication• Properties and application of magnetic semiconductors and their quantum structures• Characterization of electrical, optical, and spin
properties of semiconductor quantum nanostructures and their applications• Magnetic tunnel junctions with high output
voltage• Metal-based spintronics devices• Spin transfer torque memory and logic devices

ナノ分子デバイス研究室

Nano Molecular Devices

ナノ分子デバイス
研究部（庭野教授）

ナノ電子デバイス
研究部（木村准教授）

Nano Molecular Devices (Prof. Niwano)

Nano Electronic Device (Assoc. Prof. Kimura)○半導体表面を用いたバイオセンシングシステ
ムの開発○半導体デバイス作製技術による細胞動態の機能解析○神経細胞ネットワークの信号処理機構の解明○人工神経細胞ネットワークの構築○陽極酸化過程によるナノ電子デバイス ( 単電子トランジスタ ) の作製○陽極酸化 TiO2 ナノチューブを用いた色素増感
太陽電池の開発○陽極酸化 TiO2 ナノチューブ膜を用いた微小ガ
スセンサの開発○超分子、有機分子を利用した有機電子デバイ
スの開発• Development of bio-sensing devices using
semiconductor surfaces• Elucidation of cell dynamics using a semiconductor nanofabrication technology• Clarification of information processing by neuronal networks• Fabrication of artificial neuronal networks• Fabrication of nanoelectronic devices (single
electron transistor) through an anodization
process• Development of dye-sensitized solar cells using anodic TiO2 nanotubes• Fabrication of micro gas sensors using anodic
TiO2 nanotube films• Development of organic electronic devices using supramolecules and organic molecules

Staff
庭野

道夫

施設長（教授）Michio Niwano
Director, Professor

共通部 Cooperation Section
Yurika Iwami
岩見友里香
技術職員

Technical Staff

西村容太郎

Youtaro Nishimura

研究員

Research Fellow

森田

伊織

技術職員

Iori Morita

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

Technical Staff

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

The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics of the Research Institute of Electrical Communication was establishedon April of 2004. Its purpose is to develop and establish thescience and technology of nanoelectronics and spintronics for
information technology. Utilizing the facilities installed in the
Nanoelectronics-and-Spintronics building and under collaboration between the RIEC and electro-related laboratories of
the Graduate Schools of Engineering, Information Sciences,
Biomedical Engineering, Tohoku University, R&D of nanotechnologies of materials and devices in Nanoelectronics andSpintronics will be continued extensively. Furthermore, nationwide and world-wide collaboration research projects will be
conducted to build a systematic database in the electricalcommunication research area.
The Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics mainly
consists of research groups which promote following sections:Nano-Integration Devices and Processing, Semiconductor
Spintronics and Nano-Molecular Devices; together with thegroups of Intelligent Nano-Integration System, QuantumOptical Information Technology, and Ultra-Broadband Signal
Processing. These groups cooperatively carry out the research
aimed at establishing a world-wide COE in the research areaof nanoelectronics and spintronics.

Broadband Engineering Divisionブロードバンド工学研究部門「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、半導体スピントロニク
ス、ナノ分子デバイスの各基盤技術を担当する施設研究室と施設共通部、及び知的ナノ集積システム研究室、量子光情報工学研究室、超ブロードバンド信号処理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

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 48

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

COE of International Research Collaboration

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".

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・スピン実験施設で開催した国際シンポジウム
International Symposium held in LNS, RIEC

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

International Workshop on New Group IV
Semiconductor Nanoelectronics (RIEC Symp.)
第 1 回：2005 年 5 月 27-28 日
第 3 回：2007 年 11 月 8-9 日
第 5 回：2010 年 1 月 29-30 日

第 2 回：2006 年 10 月 2-3 日
第 4 回：2008 年 9 月 25-27 日
第 6 回：2013 年 2 月 22-23 日

1st: May 27-28, 2005
3rd: November 8-9, 2007
5th: January 29-30, 2010

2nd: October 2-3, 2006
4th: September 25-27, 2008;
6th: February 22-23, 2013

RIEC Symposium on Spintronics

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

1st: February 8-9, 2005
3rd: October 31-November 1, 2007
5th: October 22-23, 2009
7th: February 2-3, 2011
9th: May 31-June 2, 2012
11th: January 31- February 1, 2013

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

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

1st: October 22-23, 2009

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

1st: November 15-16, 2012

2nd: February 15-16, 2006
4th: October 9-10, 2008
6th: February 5-6, 2010
8th: February 2-3, 2012
10th: January 15-16, 2013

3rd Int. Workshop on New Group IV
Semiconductor Nanoelectronics

International Workshop on
Nanostructures & Nanoelectronics
第 1 回：2007 年 11 月 21- 22 日
第 3 回：2012 年 3 月 21-22 日

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

1st: November 21-22, 2007
3rd: March 21-22, 2012

2nd: March 11-12, 2010
4th: March 7-8, 201349 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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

Research Activities

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。

不揮発性メモリと乗算機能を有するシナプスデバイスの開発、自励機能などを有する高機能ニューロン回路の設計・製作、3 次元実装されたトポロ
ジー可変型ニューラルネットワークの開発、並びに脳型計算機プロトタイ
プ実現を当面の目標とする。併せてこれらの製作に必要な各種プロセス技
術、各種デバイス技術の確立を図る。

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。

Our short-term research subjects are the development of a synapse
device having non-volatile storage and multiplication functionalities,
the design and implementation of a high-functional neuron circuit
having self-excitation functionality, the development of a 3-D neuralnetwork having adjustable topology functionality, and the realizationof a prototype brain computer. Also, we make efforts to realize nanoprocessing and nano-devices required for the accomplishment of our
purposes.

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

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
研究部｜櫻庭准教授

Nano-Integration Devices (Prof. Sato)

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

ナノ集積デバイス研究部｜佐藤教授

In addition to the conventional demands such as faster operation andlarger throughput, low power operation for low-carbon emission androbust operation not damaged even in a disaster are required for thedevelopment of the next generation information technology. To meetthese demands, studies on high functional and high performance Sibased semiconductor devices realized by 3-D nano-processing andlarge 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-D processing. Moreover, we develop advanced
technologies related to 3-D nano-integration, dependable mixed signal LSI, and non von Neumann architecture.

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

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

量子ヘテロ構造高集積化プロセスの構築に向けて

Towards Establishment of Process for Group IV Quantum Heterointegration

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 50

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

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

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

半導体スピントロニクス研究室

Semiconductor Spintronics
Staff

大野研究室、池田准教授研究室
Ohno Group, Ikeda Group

大野

英男

教授

Hideo Ohno
Professor

池田

正二

山ノ内

路彦

大嶋

則和

中山

裕康

准教授

助教

研究員

研究員

Shoji Ikeda

Michihiko Yamanouchi

Norikazu Ohshima

Hiroyasu Nakayama

Associate Professor

Assistant Professor

Research Fellow

Research Fellow

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

研究活動

Research Activities

固体中の電子やスピンの状態を制御し工学的に応用するために、新しい材料の開発、量子構造の作製と性質の理解、及びそれらのスピントロニク素子・高機能素子への応用に関する研究を行っている。さらに、不揮発性により、高機能かつ低消費電力化が期待されるスピントロニクス素子、及びスピントロニクス集積回路技術の研究開発を行っている。

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部｜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を目的として、半導体、磁性半導体、金属磁性体におけるスピン現象、及びそれらを利用した新規スピン機能材料、新規スピントロニクス素子の創生に関する研究を行っている。具体的には、分子線エピタキシやスパッタリングを用いたスピントロニクス材料や構造の作製、スピン機能物性の評価と理解、20 nm 以下のスピントロニクス素子作製および素子加工技術の開発、作製した微細スピントロニクス素子の特性評価、
そしてスピントロニクス素子を利用した種々の集積回路試作を進めている。

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

ナノスピンメモリ研究部｜池田准教授
21 世紀の高度情報通信に求められる高機能・低消費電力のメモリ・デバイスとそれによって可能となる新しい論理集積回路および情報通信処理システムを、スピン・磁性を用いて実現することを目標として、スピンメモリ・ロジック実現に向けた基盤技術に関する研究を行っている。具体的には、面内・垂直磁気異方性磁気トンネル接合（MTJ）の高出力化、スピン注入磁化反転評価、スピンメモリ・ロジック基本回路試作を進めている。

Our research activities cover the areas of preparation, characterization, and application of new classes of solid state materials as well as their quantum structures, in which electronic andspin states can be controlled. Furthermore, we are working
on research and development of advanced technology for
spintronics-based devices and integrated circuits, which are
expected to realize high performance and low power consumption owing to their nonvolatility.

Functional Spintronics (Prof. Ohno)
We are working on spin-related phenomena in semiconductors, magnetic semiconductors, and magnetic metals as well
as novel functional spin materials and devices, in order to realize low-power functional spintronic devices. In particular, weare tackling the following challenges; development of functional spin materials and structures by using molecular beam
epitaxy and sputtering, understanding and characterization of
spin-related phenomena, development of spintronic devices
with the size of less than 20 nm and their processing technology, characterization of the fabricated spintronic devices, andfabrication of various prototype integrated circuits employing
spintronic devices.

Nano-Spin Memory (Assoc. Prof. Ikeda)
To realize high-performance low-power consumption spin
memory and logic devices, we are developing high performance magnetic tunnel junctions (MTJs) consisting of ferromagnetic metal electrodes with in-plane or perpendicularmagnetic easy axis and insulating barrier, fabricating spintronic devices with small dimension, characterizing their thermal
stability, characterizing spin transfer torque switching toward
reduction of writing power, and making basic spintronicsbased circuits experimentally.

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設（左）磁気トンネル接合における電圧パルス（0.9 V）印加による磁化反転確率のパルス幅 t pulse、外部磁場 µ 0H （膜面垂直方向から 21o）
依存性。（Applied Physics Letters 2012）（右）高熱安定性 2 重 CoFeB-MgO 界面垂直磁気トンネル接合の断面
透過電子顕微鏡像。（Applied Physics Letters 2012）(Left) Probability of successive back-and-forth switching by
the application of voltage pulses of 0.9 V as functions of pulse
duration and magnitude of an external magnetic field along
21º from film normal. (Applied Physics Letters 2012)(Right) Cross sectional transmission electron microscope imageof perpendicular anisotropy magnetic tunnel junction withdouble interface MgO/CoFeB/Ta/CoFeB/MgO recording layer.
(Applied Physics Letters 2012)

51 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Nano Molecular Devices

庭野・木村研究室
Niwano & Kimura Group
Staff
庭野

道夫

木村

康男

教授

准教授

Michio Niwano

Yasuo Kimura

Professor

Associate Professor

Research Activities

これまで、デバイスの小型化、高機能化等は、フォトリソグラフィ
技術に代表される半導体微細加工技術に進展に支えられてきた。
また、近年のナノテクノロジーやバイオテクノロジーの進展は、従来の方法では困難であった電気的、光学的特徴を有する生体分子や超分子、およびナノ構造体の合成、利用を実現可能なものとしている。これらの材料及び技術を Si 半導体技術と融合すること
により、様々な高次情報処理を可能にする分子サイズのデバイスの開発を目指す。

Si 半導体技術を利用して半導体表面を加工、制御し、その表面を利用することにより、DNA やタンパク質をはじめとする生体材
料のセンシングシステムの開発、および、その機能解析を行う。
また、生体材料のみでなく、神経細胞等の生きている細胞の観察技術を開発することにより、細胞間情報伝達・処理機構を解明する。さらに、表面修飾技術を組み合わせることにより半導体表面上への人工神経細胞ネットワークの構築を目指す。

ナノ構造体形成過程 ( 自己組織化現象 ) の解明、および、半導体
微細加工技術の活用によるナノ構造の形成・制御法の開発を行う。
ナノ構造体特有の機能の発現と構造制御を同時に実現する新規プロセス技術の開発により、新しいナノ電子デバイスの実現を目指す。また、有機半導体材料などの新規材料とナノ構造体を組み合わせたハイブリッドナノ構造体を開発しセンサの高機能化や太陽電池の高効率化を目指す。

We are developing sensing devices of biological materials
such as DNA and protein through control of semiconductor
surfaces by the Si technology. In addition, we are developing
assay technologies of not only biological materials but also
living cells such as neurons. We are aiming to elucidate themechanisms of signaling between neurons and information
processing by them and to build up artificial neuronal networks by utilizing surface modification technology and a cell
culture technique.

Nano Electronic Devices (Assoc. Prof. Kimura)
We are studying the formation mechanism of nanomaterials(self-organization phenomenon) and are developing technologies for structure control of nanomaterials. We are aiming
to fabricate novel nanoelectronic devices through development of a fabrication process which can control structures ofnanomaterials keeping their unique features. In addition, by
combining new materials such as organic molecules with inorganic nanomaterials, we are aiming to develop sensors and to
improve the performance of solar cells.

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

ナノ電子デバイス研究部｜木村准教授

Nano Molecular Devices (Prof. Niwano)

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

ナノ分子デバイス研究部｜庭野教授

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

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

研究活動

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

ナノ分子デバイス研究室

図 2：陽極酸化過程によって作製する
単電子トランジスタ構造

図 3：有機電界効果トランジスタ

Fig.3: Organic field-effect transistor.

Fig.2: Single electron transistor (SET)
fabricated by anodization.

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 52

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics

ナノ・スピン実験施設

図 1：赤外分光法を用いた細胞機能解析

Fig.1: Cell assay using infrared spectroscopy

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

知的ナノ集積システム研究室

Intelligent Nano-Integration System

知的ナノ集積システム研究部（中島教授）
Intelligent Nano-Integration System(Prof. Nakajima)○集積化アクティブブレインコンピュータの基
本構成に関する研究○ダイナミック知的連想記憶システムの構成に関する研究○集積化超伝導磁束量子データプロセッサの構成に関する研究○高温超伝導量子ビットに関する研究○断熱的量子アルゴリズムに関する研究

新概念 VLSI システム研究室

New Paradigm VLSI System

新概念 VLSI システム研究部（羽生教授）
New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)○ロジックインメモリ VLSI アーキテクチャに関する研究○不揮発性ロジックとその超低電力 VLSI プロ
セッサ応用に関する研究○ PVT ばらつきフリー VLSI 回路 / アーキテク
チャに関する研究○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• Logic-in-memory VLSI architecture and its applications• Nonvolatile logic and its application to ultralow-power VLSI processors• PVT-variation-aware VLSI architecture and its
applications• Device-model-based new-paradigm VLSI computing architecture• Asynchronous-control/multiple-valued data
representation-based circuit for a high-performance Network-on-Chip

ブレインウェア
実験施設• Basic architecture for integrated active Braincomputers• Dynamic intelligent associative memory system• Superconducting single flux-quantum dataprocessor• High-Tc Superconductor Qubit• Adiabatic Quantum Computation Algorithm

Laboratory for Brainware Systems

Laboratory for Brainware Systems

Staff
羽生

貴弘

施設長（教授）Takahiro Hanyu
Director, Professor

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設

附属研究施設ブレインウェア実験施設

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. Its
purpose is to contribute to the research and development ofadvanced information science and technology for Brainware
systems which realize a seamless fusion of the changeable
and complex real world and the cyber space.
We aim at establishing scientific and technological foundations for Real-World Computing (section), New Paradigm
VLSI System (section), Intelligent Nano-Integration System(section), Cyber Robotics (planned section), Next-Generation
Human Interface (planned section), and Multi-Modal Computing (planned section). The Laboratory for Brainware Systems
consists of the above six sections which cooperatively carryout the research. At the same time they serve as a laboratory
for nation-wide cooperative research in the field of Brainware
systems.
The technology developed in the Laboratory is expected toenhance the research carried out in the four Divisions of theInstitute, and the research conducted in the Divisions, in turn,is expected to provide scientific basis for the information
technology developed in the Laboratory.

Flexible Information System Research Center
Fundamental Technology Center
やわらかい情報システム研究センター
研究基盤技術センター「ブレインウェア実験施設」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・再編と同時に新設された。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を創製することにある。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、実世界コンピューティング研究部、新概念 VLSI シ
ステム研究部、知的ナノ集積システム研究部の 3 研究部構成に加えて、サイバーロボット研究部、先端ヒューマンインタフェイス
研究部、マルチモーダルコンピューティング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。

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 54

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設

実世界コンピューティング研究室

Real-World Computing

石黒研究室
Ishiguro Group
Staff
石黒

章夫

大脇

大

加納

剛史

坂本

一寛

教授

助教

助教

助教

Akio Ishiguro

Dai Owaki

Takeshi Kano

Kazuhiro Sakamoto

Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

Assistant Professor

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
研究部｜石黒教授

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

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、「ハードでドライ」なシステムを基盤とする既存技術では決してなし得ない、生物のような「しぶとさ」や「したたかさ」、「打
たれ強さ」、「多芸多才さ」といった知を有する、「ソフトでウェット、コンティニュアム」な知的人工物システムの創成を目指す。

Living organisms exhibit surprisingly adaptive and versatile
behaviors in real time under unpredictable and unstructured
real world constraints. Such behaviors are achieved via spatiotemporal coordination of a significantly large number ofbodily degrees of freedom. Clarifying these remarkable abilities enable us to understand life-like complex adaptive systems as well 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 design principles of autonomous decentralized
systems that exhibit life-like resilient behaviors from the viewpoints of robotics, biology, mathematics, nonlinear science,and physics.

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

True slime mold as a good living organism for study- Soft-bodied amoeboid robot driven by a fully decentral- Ophiuroid robot that enables omnidirectional locomoing autonomous decentralized control
tion
ized control scheme extracted from true slime mold.

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

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

腕を自発的に役割分担して全方向移動可能なクモヒトデ型ロボット

Quadruped robot driven by a fully decentralized
control

Autonomous decentralized control of asnake-like robot that exhibits highly adaptive
and resilient properties.

55 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Intelligent Nano-Integration System

中島研究室
Nakajima Group
Staff
中島

康治

小野美

武

教授

助教

Koji Nakajima

Takeshi Onomi

Professor

Assistant Professor

Research Activities

知的ナノ集積システム研究部では膨大な情報の、集積回路による知的な柔軟性のある高速処理の実現のため、脳における情報処理
方式をも視野に入れた研究開発を行っている。このためデジタル
素子の高速化のみではなく、回路・システムレベルからの広い可能性を加えて検討し、知的情報処理システムの設計、構成法の確
立、人工集積神経回路網の解析と応用、ブレインウェアシステムの開発を目標としている。

これまでに信頼性の高いパルス出力の確率的動作を取り入れた
百万シナプスユニットの集積化神経回路システムを開発、ニューロシステムにおける時系列情報処理に繋がるダイナミックな振舞いを解明、さらに情報処理過程において陥る局所安定状態からの脱出をほぼ 100% 可能とするシステムの構成法を確立し、プロトタイプを CMOS をベースにこれまで蓄積された集積化技術を用いてシリコンチップ上に作り出した。また集積化超伝導デバイスを用いた FFT やニューロシステムの構成法、新たな機能を持つデバ
イスや知的回路構成法を探索しており、ブレインウェアシステムの構築を目指して研究を進めている。また、高温超伝導体の固有ジョセフソン接合を利用したマルチ量子ビットの実現や、ニューロ的手法を利用した断熱的量子計算アルゴリズムの開発など、固体量子計算機の実用化とブレインウェアへの応用を目指して研究を進めている。

21

Our research activities cover the fields of architectures of Braincomputing systems, characterization and application of artificial neural networks, and fabrications of intelligent integrated
circuits, and exploitation of new devices for neural circuits.

Intelligent Nano-Integration System(Prof. Nakajima)
We have constructed a stochastic artificial neural network with
one million synaptic units, analyzed the dynamic behaviourof neural networks aiming at a time-dependent data processing, succeeded to propose a system where we are able toget off successfully from any local minima fallen into on theway of data processing in neural networks, and fabricatedits prototype hardware system on the silicon microchip forbrain computing systems. We have also presented an FFT
and a neural system operated by using a flux quantum logic
in superconducting integrated circuits. Meanwhile, we havestudied on implementation of high-Tc superconductor multi
qubits using intrinsic Josephson junctions and neuromorphic
adiabatic quantum computation algorithms for practical solidstate quantum computer and its application to brain computing systems.

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

知的ナノ集積システム研究部｜中島教授

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

研究活動

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設

知的ナノ集積システム研究室

超伝導磁束量子集積回路

Microchip of a neural network

Microchip of a single flux-quantum circuit

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 56

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

ニューラルネットワーク集積回路

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設
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

羽生研究室
Hanyu Group
Staff
羽生

貴弘

夏井

雅典

白濱

弘勝

教授

助教

研究員

Takahiro Hanyu

Masanori Natsui

Hirokatsu Shirahama

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。VLSI
システムの高度化・高性能化・高信頼化は、今日に至るまで、主に材料・デバイスの極限微細加工技術により推進されてきた。しかし、この微細化技術一辺倒による性能向上は、いずれ限界に達すると予想されている。本
研究部では、従来までのシリコン CMOS 回路方式のみでなく、新しい材料・
新デバイス特性を積極的に活用した「新概念」の回路設計・実現方式およびシステムアーキテクチャについて研究し、従来技術の延長による VLSI シ
ステムの限界を打破することを研究目的とする。

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

新概念 VLSI システム研究部｜羽生教授
現在の VLSI コンピューティングでは、トランジスタなどの能動素子自体が有するスイッチング遅延に比べ、素子間の配線遅延およびそれに起因するメモリと演算器間のデータ転送ボトルネックが、VLSI チップの性能を支配する大きな要因となっている。さらに、VLSI チップの微細化の進展に伴い、電力消費の著しい増加、デバイス特性のばらつき増大など、VLSI システムの高性能化・高信頼化を阻害する新たな要因が深刻な問題となっている。
このような問題を本質的に解決する新概念 VLSI コンピューティングパラダ
イムを構築するため、対象とするアプリケーションに応じた適切なシステ
ムアーキテクチャ・ハードウェアアルゴリズムを考案するとともに、転送
ボトルネック解消や特性ばらつき補正を可能とする回路アーキテクチャを考案することが重要である。
本研究室では、新概念 VLSI コンピューティングパラダイムの実現を目指し、
従来の延長上にはない新しい考え方に基づくハードウェアアーキテクチャの研究を行っている。具体的には、次世代 VLSI コンピューティングにおける配線問題を解決する電流モード多値 / 非同期 NoC アーキテクチャ、記憶機能を演算回路に分散化させて膨大なメモリバンド幅を実現するロジック
インメモリ VLSI アーキテクチャ、強誘電体デバイス、磁気トンネル接合（MTJ）デバイス、相変化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
クチャなど、マルチメディア応用高性能・高信頼 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。

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室57 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

Very Large-Scaled Integrated (VLSI) processors and their applications
to electronics systems, where VLSI processors are used as a "brain" forintelligent control like human beings, are the key components in the
recent information-communication-technology (ICT) society, while thedemands for improving power-efficiency and system-reliability withmaintaining their higher performances are still getting increased in the
recent nano-scaled era. In this research division, we design and implement a low-power and highly reliable VLSI processor using novel device technologies and new-paradigm circuit architecture such as logicin-memory architecture.

New Paradigm VLSI System (Prof. Hanyu)
Rapid progress in recent deep submicron regime has led to the capability to realize giga-scaled embedded systems on a chip, while thecommunication bottleneck between memory and logic modules has
increasingly become a serious problem. In addition, power dissipation and device-characteristic variation have been also the emerging
problems in the recent VLSI chip. In order to solve such the recent VLSI
problems causing performance and reliability degradation, we focus
on a "new-paradigm VLSI computing" concept that investigates the
optimal design through all the VLSI design layers such as a device/material design level, a circuit-architecture level, a logic-synthesis level,a system-architecture level, and an application-oriented algorithm
level. The use of "logic-in-memory VLSI architecture," where storage
elements are distributed over a logic-circuit plane, makes global wires
reduced greatly. To implement a logic-in-memory VLSI compactly, we
utilize multi-functional and nonvolatile devices such as ferroelectric
devices, magnetic tunnel junction (MTJ) devices and phase-change
devices. We are also focusing on other challenging research subjects
concerning with a new-paradigm VLSI computing system, such as
asynchronous network-on-chip (NoC) and process-voltage-temperature (PVT) variation-aware VLSI architecture. Preliminary research subjects in our laboratory are listed below:

研究開発部Technology Development Division

モバイル分野Mobile Wireless Technology Group○ Dependable Air のためのブロードバンド無線
通信・ネットワーク技術○ DWS（Dependable Wireless System）のための超高速・高周波 Si システムチップ構築技術• Broadband wireless communication technologies for Dependable Air• High-speed and high frequency mixed signal
Si system chip for Dependable Wireless System

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

世紀情報通信研究開発センター

Research Center for 21st Century Information Technology

21

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

21

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）
Staff
村岡

Hiroaki Muraoka

裕明

センター長（教授）

Director, Professor

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

客員教授

研究開発部 Technology Development Division
モバイル分野 Mobile division
Kazuo Tsubouchi
坪内 和夫
平代表・客員教授

Project Leader, Visiting Professor

高木

Tadashi Takagi

客員教授

直

Akinori Taira
Associate Professor

Visiting Professor

ストレージ分野 Storage Division
Takaki Nakamura
中村 隆喜
准教授

明德

准教授

Associate Professor

原田正親

産学官連携研究員

Masachika Harada
Research Fellow

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

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。

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

南門から望む IT-21 センター

59 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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.

Technology Development Division

坪内・高木・平技術開発室
Mobile Wireless Technology Group
Staff
坪内

和夫

高木

直

平

明德

客員教授

客員教授

准教授

Kazuo Tsubouchi

Tadashi Takagi

Akinori Taira

Visiting Professor

Visiting Professor

Associate Professor

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設

研究開発部モバイル分野

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Mobile wireless communication technology is one of the significant communication technologies that support the IT 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、国内移動体通信機メーカー
及び第一種通信事業者との産学連携プロジェクトにより、次世代
インターネットアクセスのための超高速無線通信技術の開発と異種材料統合・三次元システムチップ構築技術による超小型端末の実用化技術開発を推進してきた。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
ムレスハンドオーバを成功させてきた。

With the partnership of Japanese major mobile wirelessmanufacturers and Japanese Type I carrier, the mobile wireless technology group of IT-21 center has been developing
ultra-high-speed wireless communication technology andan ultra-small wireless terminal by using three-dementional(3D) system-chip and using high density packaging for next
generation mobile wireless communication. As a result, sofar, (1) 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal, (2) ultrasmall size 3D system-in-package (SiP) millimeter wave wirelessterminal for uncompressed high definition television (HDTV)
transmission have been successfully developed, and (3) seamless handover technology for wide area mobile broadband
wireless access (MBWA) and seamless handover technology
between MBWA and wireless LAN have been successfully
demonstrated by field tests.

平成 19 年度からは、ディペンダビリティの高い広域・超高速ワ
イヤレスネットワークである Dependable Air の実現を目指し、
JST CREST「ディペンダブルワイヤレスシステム・デバイスの開発」
プロジェクトを行っている。本研究課題では、700MHz 〜 60GHz
帯を利用する複数の無線通信システムを統合し、伝送距離・通信
速度・消費電力・QoS の最適制御を行い、シームレスなシステム
ローミングを可能とする無線通信端末である DWS（Dependable
Wireless System）の実現を目指す。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仙台地区
でのベンチャー企業設立など地域振興へ貢献する。

From 2007, the mobile wireless technology group will makeprogress toward development of advanced practical technologies for a new concept, "Dependable Air" which integrates all
wireless systems.
In addition, our group has a will for contributing to the industry in Sendai area such as build up venture companies basedon the developed practical technologies.

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

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、IT 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。

Fig.1 5GHz 帯 324Mbit/s 無線 LAN 端末

安全衛生管理室

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 HDTVManagement Office for Safety and HealthFig.1 5GHz-band 324Mbit/s wireless LAN terminal

Fig.3 MBWA 実証実験（基地局設備）

Fig.3 MBWA field test (Base station)

Fig.4 Dependable Air

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 60

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設

研究開発部ストレージ分野
中村技術開発室
Storage Technology Group
Staff
中村

隆喜

准教授

Takaki Nakamura

宗形

Associate Professor

研究員

Research Fellow

聡

Satoshi Munakata

Masachika Harada

Song ChongSong Chong

産学官連携研究員

Research Fellow

研究員

Research Fellow

松本

Shinya Matsumoto

原田

IT-21 Center
世紀情報通信研究開発センター

21

Technology Development Division

研究員

正親
慎也

Research Fellow

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

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

本技術開発室では、ストレージ技術に関する研究開発を産学官連携で継続的に推進している。平成 14 年度から平成 18 年度までの5 年間では、IT プログラム「超小型大容量ハードディスクの開発」
を、平成 19 年度から平成 23 年度の 5 年間では、次世代 IT 基盤構築のための研究開発「超高速大容量ストレージシステム」をそれぞれ文科省の委託事業として推進し、大きな成果を上げてきた。
近年、社会システム、情報システムの複雑化に伴い、ストレージの研究分野はデバイス、ドライブに加えて、システムの研究がますます重要になっている。そのような背景のなか、本技術開発室
では新たに、次世代 IT 基盤構築のための研究開発「高機能高可用性情報ストレージ基盤技術の開発」を文科省の委託事業として、
平成 24 年度より 5 年間の予定で推進する。
本委託事業は、電気通信研究所の村岡研究室、大堀研究室、菅沼研究室と共同で推進する。またストレージシステム関連企業とも連携することで、IT21 センターのミッションである研究成果の 5年以内の実用化を目指す。

One of the key components in information services is storage.
Electronic information, such as images taken by digital cameras and huge databases must be stored in a fast and efficientmanner. The importance of storage will remain high in the
future, viewed from the perspective of a channel to pass valuable information to the next generation.
The Storage Technology Group continue to be engaged in
the research and development of storage technology in a collaboration between industry, academia, and government. Ourgroup successfully completed two national projects commissioned by the Ministry of Education, Culture, Sports, Scienceand Technology from FY2002 to FY2011.
Recently, as social and information systems become more
complicated, one of the urgent research areas in storage, in
addition to "devices" and "drives", is the "system". Becauseof this our group started a new national project "Researchand Development on Highly-functional and Highly-available
Information Storage Techonology" in FY2012. The project willcontinue until FY2016. Our group is working on the project incollaboration with the Muraoka, Ohori, and Suganuma labs.
Furthermore, in collaboration with the storage system industry, we will focus on bringing the results of our research into
practical use within five years, which is the prime mission of
the IT-21 center.

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

61 電気通信研究所

高可用ストレージシステム

開発中のストレージシステム向けアプリケーション

Highly-Available Storage System

Application under development for Storage System

RIEC 2013 ／ 2014

やわらかい情報システム
研究センター
Flexible Information System Research Center○情報の収集・組織化・利用・発信及び研究支
援環境に関する研究○ネットワークの高度な保守・管理・運用に関する研究○科学技術と倫理に関する研究○生体の知覚情報処理及び知的ユーザインタ
フェースとオフィスオートメーションに関する研究• Information collection, organization, dispatching, utilization and research support environment.
• Advanced maintenance, management andoperation of network.
• Relation between technology and ethics.
• Perceptual information processing of living
bodies and intelligent UI and OA.

Flexible Information System Research Center

やわらかい情報システム
研究センター
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○クリーンルームやローカルネットワークのよ
うな研究設備の保守○研究所の安全に対する技術支援

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.

• Providing of technical skills of machining,
physical and chemical measurements, material
processing, and information management.
• Maintaining of research facilities such as clean
rooms and the in-house network of the institute.
• Technical supports for safety and security of
the institute.

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
ブレインウェア実験施設

やわらかい情報システム
研究センター
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 Research 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

Johan Sveholm

Johan Sveholm

研究員

Research Fellow

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

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 adopted tothe human intention and situation of its environment, and thiscan correspond to the flexible human thinking using multidimension perceptional information such as the visual andauditory senses fully, beyond the limitations of the principlesof the inflexible information processing. The aims of this research are the exploration of principles of the flexible information processing through the theories and experiments, andthe establishment of their system construction methodology.
Moreover, we also study the flexible information systems foradvanced organization, utilization, administration, operationand dispatching of science information, and are aiming at theestablishment of construction methodology of them confirming the effectiveness of the system with practical applications
to the scientific information of RIEC on the network.

ネットワーク機器室

やわらかいグローバルネットワーク

Network room

Flexible Global Network

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

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。本研究の目的は、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、さらに視聴覚などの多元知覚情報をフルに生かすことによって柔軟な人間の思考に対応できるような「やわらかい」
情報処理の原理について理論および実験を通して明らかにし、そのシステム構成論を確立することである。
また、学術情報の高度な組織化、利用、管理・運用、発信などのためのやわらかい情報システムの研究を行い、成果を通研所内の学術情報とネットワークの実際面への適用を通して手法の有効性を確認しながらその構成論の確立を目指している。

63 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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

庄子

康一

技術職員

Koichi Shoji

丸山

Technical Staff

技術職員

Technical Staff

Takenori Tanno

由子

Yuko Maruyama

丹野Technical Staff

技術職員

Technical Staff

阿部

Shigeto Agatsuma

保健徳

Maho Abe

我妻

技術職員

Technical Staff

技術職員

Technical Staff

佐藤

真帆

成人

Keisuke Sato

寒河江克巳

Katsumi Sagae

技術職員

Technical Staff

技術職員

Technical Staff

阿部

Kento Abe

圭祐
健人

技術職員

21

Technical Staff

図1

グリッド式脳活動記録装置

図 2 X 線回折装置

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

Figure 2 X-ray diffraction(XRD)

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 64

Management Office for Safety and Health

図 3 電子ビーム
蛍光Ｘ線元素分析装置

安全衛生管理室

Figure 1 Remote controllable multielectrode manipulator

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.,
see Fig. 1.) that are required by different laboratories. Thisdivision also provides machining instructions to the students
and faculty members who pursue machining independently.
The evaluation division offers various evaluation and measurement techniques such as X-ray diffraction (see Fig. 2) andelectron probe X-ray micro analysis (see Fig. 3). Glass processing techniques can also be provided. In addition, this division
is responsible for operating a common usage clean roomand supplying freezing media. The processing division offers
nanometer-scale electron beam lithographic techniques incooperation with the cooperation section of the Laboratory
for Nanoelectronics and Spintronics. Instruments for accumulating and testing optical multilayered thin films are alsoavailable 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 Research Center
Fundamental Technology Center
やわらかい情報システム研究センター
研究基盤技術センター

電気通信研究所においては、基礎科学から応用通信工学に広がる
幅広い学問領域において先駆的な研究がこれまでになされてきた。伝統的には、技術職員は卓越した技量と経験を通してこれらに貢献してきた。将来に向かってこのような貢献が加速されるた
めに、全ての技術職員と一名の助教が加わった研究技術基盤セン
ターが 2007 年に設立された。センターは以下の 4 技術部を通して、
機械工作や、理化学計測、材料加工、情報管理のための様々な技術を提供している。
工作部は先導的な機械工作技術を提供している。研究室の要求を満たす実験機器（図 1）の提供が可能である。また、機械工作を行う教職員や学生への指導も行っている。評価部は、X 線回折装置（図 2）や電子ビーム蛍光Ｘ線元素分析装置（図 3）のような評価・計測手法の提供を行う。ガラス工作品の提供も可能である。
また、共通利用クリーンルームの維持と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
ブレインウェア実験施設

Fundamental Technology Center

研究基盤技術センター

Laboratory for Brainware Systems
ブレインウェア実験施設
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Management Office for Safety and Health

Staff
道夫

Michio Niwano室長（教授）

Manager, Professor

上原

Yoichi Uehara

庭野洋一

副室長（教授）Deputy Manager, Professor

佐藤Nobuyuki Sato

助教

信之

Assistant Professor

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

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。
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。
安全衛生管理室はこれら組織との連携の下に安全衛生に関する実務を担当し、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 health and safety 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 various activities
to ensure that research activities within the institute are conducted safely and smoothly.
With respect to safety and health management, the Safety
and Health Committee, comprising the Director, staff at theinstitute and industrial physicians, discusses various mattersrelated to safety and health and the maintenance of the safety
and health management system at the institute, and submits
recommendations to the Director and Faculty Council. The Director and Faculty Council then finalize guidelines as advisedby the contents of these recommendations. The guidelines
are then implemented into actual safety and health management operations at each of the facilities such as research laboratories.
Under collaboration with these organizations, the Management Office for Safety and Health takes charge of practices
related to safety and health, and operates to ensure safety
and convenience in research activities at the institute.

Management Office for Safety and Health

安全衛生管理室

65 電気通信研究所

安全衛生講習会

高圧ガス保安講習会

Safety and health seminar

High-pressure gas seminar

RIEC 2013 ／ 2014

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 Sciences

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 2013 ／ 2014 66

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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Feb. 23-25, 1997
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
Mar.16-18, 1998
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
Dec.14-16, 1998
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
Sep.13-17, 1999
The International Joint Conference on Silicon Epitaxy and Heterostructures
Mar. 8-10, 2000
フォトニック結晶構造国際会議
International Workshop on Photonic and Electromagnetic Crystal Structures
Sep.13-15, 2000
半導体スピン物性の基礎と応用
Physics and Application Spin Related Phenomena in Semiconductors
Oct. 25-27, 2001
証明と計算における書き換え技法
Rewriting in Proof and Computation
Oct. 28-Nov. 1, 2001
非線形理論とその応用
Nonlinear Theory and its Applications
Dec.12-14, 2002
ニューパラダイム VLSI コンピューティング
New Paradigm VLSI Computing
Oct. 23-24, 2003
超高密度スピニックストレージシステム
Ultra High Density Spinic Storage System
Oct.12-13, 2004
第 3 回 SiGeC 国際ワークショップ
3rd International Workshop on New Group IV (Si-Ge-C) Semiconductors
Apr.11-12, 2005
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)
May 23-26, 2005
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)
May 27-28, 2005
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
Sep. 26-27, 2005
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
Feb. 8-9, 2006
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 PhenomenaMay 8, 2006
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)
Aug.15-18, 2006
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)
Oct. 2-3, 2006
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

電気通信研究所国際シンポジウムの風景
The 7th International Symposium
67 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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Feb. 15-16, 2007
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
Jun. 4-6, 2007
日中音響学会議 2007
Japan-China Joint Conference on acoustics, JCA2007
Oct. 1-4, 2007
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
Oct. 31-Nov. 1, 2007
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
Nov. 8-9, 2007
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
Nov. 21-22, 2007
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
Dec. 17-19, 2007
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)
Sep. 5-6, 2008
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)
Sep. 25-27, 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
Oct. 9-10, 2008
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
Apr. 20-22, 2009
ミリ波シンポジウム
GSMM 2009 (Global Symposium on Millimeter Waves 2009)
Apr. 24-25, 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
Aug. 4-5, 2009
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
Sep. 13-16, 2009
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）Oct. 22-23, 2009
2nd RIEC-CNSI Workshop on Nanoelectronics,Spintronics and Photonics (5th RIEC Symposium on Spintronics)
Nov. 11-13, 2009
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)
Jan. 29-30, 2010
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
Feb. 5-6, 2010
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
Mar. 11-12, 2010
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
Oct. 27-29, 2010
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)
Nov. 15-16, 2010
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)
Feb. 3-4, 2011
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
Oct. 17-20, 2011
第 12 回国際多感覚研究フォーラム
12th International Multisensory Research Forum (IMRF 2011)
Feb. 2-3, 2012
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
Mar. 8, 2012
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
Mar. 21-22, 2012
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
May 31-Jun. 2, 2012
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
Oct. 18-19, 2012
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
Nov. 2, 2012
Technical University of Dresden and Tohoku University Symposium 2012
Nov. 15-16, 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 Computer and Brain Functions
Jan. 15-16, 2013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)
Jan. 31-Feb. 1, 2013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
Mar. 7, 2013
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
電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 68

Periodicals Published by the Institute

出版物
1

東北大学電通談話会記録

1

The Record of Electrical and Communication Engineering
Conversazione Tohoku University

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

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

2

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。

69 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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・情報系各講座の兼務教員として、大学院及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 38 名、前期課程 125 名、学部 4 年生は 67 名 である。

Presentation scene at a workshop Seminar scene at a laboratory 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 2012, 67 undergraduate students, 125
master course students, and 38 doctor course students are studying at RIEC.

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 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
Presentation scene at a workshop

研究室ゼミ
Seminar scene at a laboratory

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 70

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
大学間学術交流協定
University Level Agreements
国 名Country
アメリカ
U.S.A.
タイ
Thailand
イギリス
U.K.
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany
台湾
Taiwanフランス
Franceアメリカ
U.S.A.
ドイツ
Germany
ドイツ
Germany

協 定 校
Institution
カリフォルニア大学サンタバーバラ校
University of California, Santa Barbara
キングモンクット工科大学ラカバン校
King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang
ヨーク大学
The University of York
ドレスデン工科大学
The Dresden University of Technology
ベルリン工科大学
Berlin Institute of Technology
国立清華大学
National Tsing Hua University
コンピエンヌ工科大学
Université de Technologie de Compiègne
ハーバード大学
Harvard University
カイザースラウテルン工科大学
Technische Universität Kaiserslautern
ヨハネスグーテンベルグ大学
Johannes Gutenberg University

協定締結年月日
Date of Signing
1990.3.15
2004.4.15
2004.6.7
2006.6.26
2009.8.26
2009.12.2
2010.3.15
2010.7.22
2012.2.1
2012.2.6

部局間学術交流協定
Department Level Agreements
国 名Country
ポーランド
Polandドイツ
Germany
フランス
France
中国
China
アメリカ
U.S.A.
スペイン
Spain
アメリカ
U.S.A.
台湾
Taiwan71 電気通信研究所

協 定 校
Institution
ポーランド科学アカデミー物理研究所
The Institute of Physics, Polish Academy of Sciences
アイエイチピー（IHP-Innovations for High Performance Microelectronics）
IHP-Innovations for High Performance microelectronics
国立科学研究所マルセイユナノサイエンス学際センター
The Interdisciplinary Center on Nanoscience of Marseille, National Center of Scientific Research
中国科学院半導体研究所
Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences
ラトガース大学ワイヤレスネットワーク研究所（WINLAB）
WINLAB, Rutgers University
ビゴ大学
University of Vigo
ニューヨーク州立大学アルバニー校ナノスケール科学技術カレッジ
The College of Nanoscale Science and Engineering, State University of New York at Albany
国立中山大学物理系
Department of Physics, National Sun Yat-Sen University

RIEC 2013 ／ 2014

協定締結年月日
Date of Signing
1976.8.3
2000.1.22
2005.10.24
2007.4.12
2009.12.9
2011.2.25
2011.9.30
2013.5.8

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
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Advanced Robotics
Applied Acoustics
Higher-order and symbolic computation
IEICE Electronics Express
IEICE Transaction On Electronics
Interdisciplinary Information Science
International Journal of Artificial Intelligence, Neural Networks,
and Complex Problem Solving Technologies
International Journal of Energy, Information and Communications
International Journal of Information Sciences and Computer Engineering (IJISCE)
International Journal of Wireless Information Networks
Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing

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Journal of Magnetics, Korean Magnetics Society
Journal of SPIN
JSAP-MRS Joint Symposia 2013 JJAP Special Issues
Nature Communications
Neural Networks
Nonlinear Theory and Its Applications, IEICENPG Asia Materials
Optical Fiber Technology
Optics Communications
Proceedings Special Issue on Emerging Graphene-Based Electronic
and Photonic Devices, Circuits and Systems
The Journal of Computer Animation and Virtual Worlds

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
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2012 Spintronics Workshop on LSI
2013 Conference on Lasers and Electro-Optics (CLEO2013)2014 Asia-Pacific Microwave Conference (APMC2014)2014 Topical meeting on Microwave Photonics Conference (MWP2014)
3DUI: IEEE Symposium on 3D User Interfaces
3rd CSIS International Symposium on Spintronics-based VLSIs and11th RIEC International Workshop on Spintronics
4th International Workshop on Spin Caloritronics
5th Int. Symp. of SiGe & Ge: Materials, Processing, and Device Symp.
5th International Conference on Recent Progress in Graphene Research (RPGR2013)
6th Int. Workshop on New Group Ⅳ Semiconductor Nanoelectronics
7th International Conference on the Physics and Applications of Spin
Related Phenomena in Semiconductors (PASPS-VII)
7th Terahertz Days/GDR-I Workshop
8th Int. Conf. on Silicon Epitaxy and Heterostructures
17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE2012)
26th International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC2013)
ACM SIGGRAPH Asia
ACM SIGGRAPH Asia 2013: The 6th SIGGRAPH Conference and Exhibition on Computer Graphics and Interactive Techniques in Asia 2013
ACSIN: 12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
APCHI 2012: 10th Asia Pacific Conference on Computer Human Interaction
APMC: Asia-Pacific Microwave Conference
Asia-Pacific Conference on Vision (APCV) 2012
Asia-Pacific Conference on Vision (APCV) 2014
AWAD: Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications ofAdvanced Semiconductor Devices
CIMTEC2014: 13th International Ceramics Congress, 6th Forum on
New Materials, and 5th International Conference Novel Functional
Carbon Nanomaterials
EDISON: 18th International Conference on Electron Dynamics in
Semiconductors, Optoelectronics and Nanostructures
EGVE: Eurographics Workshop on Virtual Environment
ESSDERC: European Solid-State Device Research Conference
European Conference on Optical Communication (ECOC)
GSMM (Global Symposium on Millimeter wave) 2013
GSMM: 6th Global Symposium on Milli-Meter Waves
Haskell Symposium
ICAT 2013: International Conference on Artificial Reality and Teleexistence
ICAT: International Conference on Artificial Reality and Tele-existence
ICOOPMA: International Conference on Optical, Optoelectronic and
Photonic Materials and Applications
IEDM: International Electron Device Meeting

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IEEE International Symposium on Asynchronous Circuits and Systems
IEEE International Symposium on Multiple-Valued Logic
IFIP (International Federation for Information Processing) TC-13 (Human-Computer Interaction)
International Colour Vision Society (ICVS) 2015
International Conference of Magnetism (ICM)
International Multisensory Research Forum (IMRF) 2013
International Quantum Electronics Conference (IQEC), Program Subcommittee Member for Quantum Information
International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
ISCS: International Symposium on Compound Semiconductors
MMM/Intermag 2013, Chicago
OTST: Int. Conf. on Optical Terahertz Science and Technology
PIMRC (Personal, Indoor and Mobile Radio Communications) Symposium
SPIE International Conference on Defense, Security, and Sensing
SPIE Photonics West, Physics and Simulation of Optoelectronic Devices, Program Committee Member
The 10th International Conference on Distributed Computing andInternet Technologies (ICDCIT-2014)
The 16th International Conference on Network-Based Information
Systems (NBiS-2013)
The 1st IEEE International Workshop on Consumer Devices and Systems held in conjunction with COMPSAC 2013
The 2013 IEEE/WIC/ACM Intern. Joint Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology (WI-IAT 2013)
The 20th International Conference on Neural Information Processing(ICONIP2013)
The 23th Intern．Conf．Industrial & Engineering Applications of Artif.
Intell. & Exp. Systems (IEA/AIE-2013)
The 25th International Conference on Indium Phosphide and RelatedMaterials (IPRM2013)
The 2nd International Workshop on Smart Technologies for Energy,
Information and Communication (STEIC2013)
The 9th RIEC International Workshop on Spintronics
The International Symposium on Multi-Agent Systems and Practical
Applications (IMSPA2013)
The Magnetic Recording Conference 2013 (TMRC 2013)
Tohoku-Harvard Joint Workshop, New Directions in Materials for Nanoelectronics, Spintronics and Photonics (The 10th RIEC International
Workshop on Spintronics)
TWHM: Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics
VRST: ACM Symposium on Virtual Reality Software and Technology

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 72

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 24 年度は、10 月 6 日（土）、7 日（日）の二日間に、全研究室、施設、センター、附属工場が趣向をこらしたパンフレットやデモ
ンストレーションを準備して先端技術を分かりやすく説明いたしました。また、通研の歴史的成果である「分割陽極マグネトロン」、「鋼帯式磁気録音機」の展示や、「光の弾丸で情報を送る超高速光通信技術」、「人工心臓をワイヤレスで動かせ！」、「針でナノの世
界を “観る” −体験！プローブ顕微鏡−」、「高臨場感を体験しよう！」、「インタラクティブコンテンツを体験しよう」などの参加
型公開実験も行い、さらに「光で遊ぼう」、「太陽電池×ワイヤレ
スで遊んでみよう！」、「ラジオの『ら』!」、「集積回路で音楽を鳴らそう」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 25
年 10 月 12 日（土）、13 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 staffs, students andalumni as well as representatives from the industry.
In 2012, the RIEC Open Day was taken place on Saturday 6th
and Sunday 7th 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 researches were also demonstrated, such as ultra-high speed optical fiber data transmission,
wireless artificial heart assist blood pump, scanning probe microscope, high-definition sound space with CG videos, and interactive contents. Furthermore, visitors were able to join handicraft
courses for some simple electronic gadgets such as kaleidoscope,
wireless devices with solar cells, germanium radios, and electronic
music box.
In 2013, the RIEC Open Day will be held on Saturday 12th andSunday 13th 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―「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 24 年度に第 5 号から第７号まで刊
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。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/

73 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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 scienceand technology in Japan. RIEC News was first launched in March
2011. In fiscal year 2012, it was published from the 5th issue to the
7th issue. 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, allkinds of RIEC events, research exchange meetings, laboratories
open to the public (RIEC Open Day), etc. Further, RIEC News offers a notification service by mail whenever a new issue is released
and an electronic version of every issue published so far can be
downloaded by following the link below.
http://www.riec.tohoku.ac.jp/riecnews/

職員（平成 25 年 5 月 1 日）
Staff (as of May 1, 2013)
所長（併）／教授

Director, Professor

大

野

英

男

Hideo Ohno
Research Divisions

研究部門
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

上
藤
片

原
掛
野

洋
英

一
夫
諭

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

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）
研究員

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

枝
中
小
三
片
藪

松
尾
坂
森
山
野

圭
光
英
康
統
正

一
之
男
義
裕
裕

Quantum-Optical Information Technology
Keiichi Edamatsu
Mitsuyuki Nakao
Hideo Kosaka
Yasuyoshi Mitsumori
Norihiro Katayama
Masahiro Yabuno

固体電子工学研究室
教 授
客員教授
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
研究員

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

末 光 眞
長 澤 弘
鷲 尾 勝
吹 留 博
小 谷 光
吉 澤
Sai Jiao

希
幸
由
一
司
晋

誘電ナノデバイス研究室
教 授
教 授（兼）
助 教
助 教
再雇用職員

Professor
Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor
Technical Staff

長
梅
平
山
我

プラズマ電子工学研究室
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）

Professor*
Associate Professor*
Associate Professor*

物性機能設計研究室
教 授
教 授（兼）
准教授（兼）助 教
助 教
磁性デバイス研究室（客員）
客員教授

■

■

■

村
永
末
妻

康 雄
晋一郎
良 臣
耕 平
康 夫

Dielectric Nano-Devices
Yasuo Cho
Shinichiro Umemura
Yoshiomi Hiranaga
Kohei Yamasue
Yasuo Wagatsuma

安
飯
高

藤
塚
橋

和

晃
哲
貴

Plasma Electronics
Akira Ando
Satoru Iizuka
Kazunori Takahashi

Professor
Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Assistant Professor

白
田
和
三
阿

井
中
泉
浦
部

正 文
和 之
勇 治
良 雄
和多加

Materials Functionality Design
Masafumi Shirai
Kazuyuki Tanaka
Yuji Waizumi
Yoshio Miura
Kazutaka Abe

Visiting Professor

高

橋

一

郎

Magnetic Devices (Visitor Section)
Ichiro Takahashi

隆
仁
司
彦
人
夫
史
介
明
雷
吾
則

Broadband Engineering Division
Ultrahigh-speed Optical Communication
Masataka Nakazawa
Hirohito Yamada
Yuji Matsuura
Toshihiko Hirooka
Masato Yoshida
Yasuo Ohtera
Takashi Katagiri
Keisuke Kasai
Masaaki Inutake
Lei ChenKengo Koizumi
Tatsunori Omiya

■

■

■

■

ブロードバンド工学研究部門
超高速光通信研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教（プロジェクト特任）
研究員
研究員
研究員
研究員

Solid State Electronics
Maki Suemitsu
Hiroyuki Nagasawa
Katsuyoshi Washio
Hirokazu Fukidome
Koji Kotani
Shin Yoshizawa
Sai Jiao■

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

中
山
松
廣
吉
大
片
葛
犬
陳
小
大

沢
田
浦
岡
田
寺
桐
西
竹

正
博
祐
俊
真
康
崇
恵
正

泉
宮

健
達

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 74

■教

応用量子光学研究室
授Professor

洋Applied Quantum Optics
Hiroshi Yasaka治
卓一Advanced Wireless Information Technology
Noriharu Suematsu
Suguru Kameda
Shoichi Tanifuji

八坂

先端ワイヤレス通信技術研究室
Professor
教 授
Associate Professor
准教授
Research Fellow
産学官連携研究員

末
亀
谷

松
田
藤

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

超ブロードバンド信号処理研究室
Professor
教 授
Visiting Professor
客員教授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教（プロジェクト特任）Research Fellow
研究員

尾 辻 泰 一Victor Ryzhii
安 達 文 幸末 光 哲 也佐 藤昭鷹 林
将Adrian Catalin Dobroiu

Ultra-Broadband Signal Processing
Taiichi Otsuji
Victor Ryzhii
Fumiyuki Adachi
Tetsuya Suemitsu
Akira Sato
Susumu Takabayashi
Adrian Catalin Dobroiu

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

Basic Technology for Broadband Communication (Visiting Section)
Yuzo Ohno
大 野 裕 三Atsufumi Hirohata
廣 畑 貴 文

■

憲
正

■

■

■

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）
准教授
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教

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

石
山
津
渡
枦
遠
宮
金

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）
助 教
再雇用職員
研究員
研究員

Professor
Professor*
Professor*
Associate Professor
Associate Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Technical Staff
Research Fellow
Research Fellow

鈴 木
金 井
伊 藤
坂 本
長谷川
川 下
大 谷
齋 藤
崔
韓

高次視覚情報システム研究室
教 授
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）
助 教
産学官連携研究員

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

塩
吉
栗
杉
松
中

山
口
田
邉
藤
城

Human Information Systems Division
Electromagnetic Bioinformation Engineering
Kazushi Ishiyama
和 志Masahiro Yamaguchi
正 洋
Makoto Tsuda
理
Takashi Watanabe
高 志
Shuichiro Hashi
修一郎
Yasushi Endo
恭Daisuke Miyagi
大 輔
Sung Hoon Kim
性 勲

彰
修
英
将
智
文
正
喆

一
浩
則
一
之
一
子
孝
烈
洙

Advanced Acoustic Information Systems
Yôiti Suzuki
Hiroshi Kanai
Akinori Ito
Shuichi Sakamoto
Hideyuki Hasegawa
Masakazu Kawashita
Tomoko Ohtani
Fumitaka Saito
Zhenglie Cui
Cheolsu Han

一
典
一
亮

諭
誠
郎
大
道
一

Visual Cognition and Systems
Satoshi Shioiri
Makoto Yoshizawa
Ichiro Kuriki
Norihiro Sugita
Kazumichi Matsumiya
Ryoichi Nakashima

ユビキタス通信システム研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor
准教授
Research Fellow
研究員

加 藤 修 三陳強
中 瀬 博 之Tuncer Baykas

Ubiquitous Communications System
Shuzo Kato
Qiang Chen
Hiroyuki Nakase
Tuncer Baykas

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

越Multimodal Computing (Visitor Section)
Nobuyoshi Koshida

■

陽

■

入
澤
木
田
宮
島

■

■

75 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

田

信

義

Visiting Professor
Visiting Associate Professor

客員教授
客員准教授

三
西

好
村

正
竜

人
一

Masato Miyoshi
Ryuichi Nishimura

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）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教

大
篠
住
上
森

堀
原
井
野
畑

淳
歩
英二郎
雄 大
明 昌

Systems ＆ Software Division
Software Construction
Atsushi Ohori
Ayumi Shinohara
Eijiro Sumii
Katsuhiro Ueno
Akimasa Morihata

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
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教

外
静
大
青
酒
磯
菊

山
谷
町
戸
井
邉
池

芳 人
啓 樹
真一郎
等 人
正 夫
秀 司
健太郎

Computing Information Theory
Yoshihito Toyama
Hiroki Shizuya
Shinichiro Omachi
Takahito Aoto
Masao Sakai
Shuji Isobe
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）
Assistant Professor
助 教
Assistant Professor
助 教
Research Fellow
産学官連携研究員

木 下 哲 男斎 藤 浩 海曽 根 秀 昭乾健太郎
北 形
元
岡 﨑 直 観水 木 敬 明高 橋 秀 幸笹 井 一 人Khamisi Kalegele

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

情報コンテンツ研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
産学官連携研究員

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

北
加
菅
阿
青
西
髙
横

村
藤
沼
部
木
山
嶋
山

喜

情報社会構造研究室（客員）
客員教授
客員准教授
産学官連携研究員

Visiting Professor
Visiting Associate Professor
Research Fellow

白
松
和

鳥
下
泉

則
康

■

■

■

■

文
寧
拓 夫
亨
輝 勝
大 樹
和 毅
ひとみ

■

郎
之
諭

Information Content
Yoshifumi Kitamura
Nei Kato
Takuo Suganuma
Toru Abe
Terumasa Aoki
Hiroki Nishiyama
Kazuki Takashima
Hitomi Yokoyama
Information Social Structure (Visitor Section)
Norio Shiratori
Yasuyuki Matsushita
Satoru Izumi
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
共通部
研究基盤技術センター
研究基盤技術センター
研究員

Director, Professor

Laboratory for Nanoelectronics and Spintronics
Michio Niwano
夫

庭

野

道

岩
森
西

見
田
村

友里香
伊 織
容太郎

佐
亀
須
櫻
張
秋

藤
山
川
庭
山
間

茂
充
成
政
昌
学

■

技術職員 Technical Staff
技術職員 Technical Staff
Research Fellow

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
■

雄
隆
利
夫
論
尚

Yurika Iwami
Iori Morita
Yotaro Nishimura
Nano-Integration Devices and Processing
Shigeo Sato
Michitaka Kameyama
Shigetoshi Sugawa
Masao Sakuraba
Masanori Hariyama
Hisanao Akima

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 76

男
司
礼
清
伸
彦

Semiconductor Spintronics
Hideo Ohno
Masashi Sahashi
Fumihiro Matsukura
Masakiyo Tsunoda
Shin Saito
Michihiko Yamanouchi

夫
夫
吾
郎
男
弓
武
浩一郎
展
信 之

Nano-Molecular Devices
Michio Niwano
Tatsuo Yoshinobu
Kengo Kinoshita
Toshiro Kaneko
Yasuo Kimura
Ayumi Hirano
Takeshi Obayashi
Koichiro Miyamoto
Makoto Kanzaki
Nobuyuki Sato

康
哲
武
正
幹

徹
夫
郎
仁
二
彦

Nano-Spin Memory
Tetsu Tanaka
Yasuo Ando
Tetsuo Endoh
Takehito Shimatsu
Shoji Ikeda
Mikihiko Oogane

生

貴

弘

Laboratory for Brainware Systems
Takahiro Hanyu

黒
木
藤
本
脇
納

章
英
文
一

夫
敏
博
寛
大
史

Real-World Computing
Akio Ishiguro
Hidetoshi Matsuki
Fumihiro Sato
Kazuhiro Sakamoto
Dai Owaki
Takeshi Kano

Professor
Professor*
Associate Professor*
Assistant Professor
Research Fellow

中 島
川 又
阿 部
小野美
矢 野

康
政
正

治
征
英
武
文

Intelligent Nano-Integration System
Koji Nakajima
Masayuki Kawamata
Masahide Abe
Takeshi Onomi
Masafumi Yano

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

羽 生
一ノ倉
青 木
中 村
本 間
夏 井
白 濱

貴

弘
理
文
二
文
典
勝

New Paradigm VLSI System
Takahiro Hanyu
Osamu Ichinokura
Takafumi Aoki
Kenji Nakamura
Naofumi Homma
Masanori Natsui
Hirokatsu Shirahama

半導体スピントロニクス研究室
Professor
教 授
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Associate Professor*
准教授（兼）
Assistant Professor
助 教

大 野
佐 橋
松 倉
角 田
齊 藤
山ノ内

英
政
文
匡

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

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

庭
吉
木
金
木
平
大
宮
神
佐

野
信
下
子
村
野
林
本
崎
藤

道
達
賢
俊
康
愛

ナノスピンメモリ研究室
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授
准教授（兼）

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

田
安
遠
島
池
大

中
藤
藤
津
田
兼

附属ブレインウェア実験施設
施設長（併）／教授

Director, Professor

羽

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

石
松
佐
坂
大
加

知的ナノ集積システム研究室
教 授
教 授（兼）
准教授（兼）
助 教
研究員
新概念 VLSI システム研究室
教 授
教 授（兼）
教 授（兼）
准教授（兼）
准教授（兼）
助 教
産学官連携研究員

■

路

■

■

■

剛

■

雅

■

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

孝
健
尚
雅
弘

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

真

Project Planning Division
Makoto Furunishi

夫直德Technology Development Division
Mobile Wireless Technology Group
Kazuo Tsubouchi
Tadashi Takagi
Akinori Taira

■

研究開発部
モバイル分野
客員教授
客員教授
准教授

Visiting Professor

西■77 電気通信研究所

Visiting Professor
Visiting Professor
Associate Professor
RIEC 2013 ／ 2014

坪
高
平

内
木

和
明

ストレージ分野
准教授
産学官連携研究員

Associate Professor
Research Fellow

中
原

村
田

隆
正

喜
親

Storage Technology Group
Takaki Nakamura
Masachika Harada

安全衛生管理室
室 長（兼）／教授
副室長（兼）／教授
助 教Manager, Professor
Deputy Manager, Professor
Assistant Professor

庭
上
佐

野
原
藤

道
洋
信

夫
一
之

Management Office for Safety and HealthMichio Niwano
Yoichi Uehara
Nobuyuki Sato
Common Research Facilities

共通研究施設
やわらかい情報システム研究センター
Director, Professor
センター長（兼）／教授
Professor*
教 授（兼）
Professor*
教 授（兼）
Research Fellow
研究員

Flexible Information System Research Center
Tetsuo Kinoshita
木 下 哲 男Yoshihito Toyama
外 山 芳 人Takuo Suganuma
菅 沼 拓 夫
Johan Leif Arne Sveholm Johan Leif Arne Svehorm

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
庄

原
子

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

末
佐
阿

評価部
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

阿
丹
我

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

Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

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

洋
康

一
一

Fundamental Technology Center
Yoichi Uehara
Koichi Shoji

永
藤
部

圭
健

保
祐
人

Machine Shop Division
Tamotsu Suenaga
Keisuke Sato
Kento Abe

部
野
妻

真
健
成

帆
徳
人

Evaluation Division
Maho Abe
Takenori Tanno
Shigeto Agatsuma

末 永
岩 見
森 田
我 妻
寒河江

保
友里香
伊 織
康 夫
克 巳

Process Division
Tamotsu Suenaga
Yurika Iwami
Iori Morita
Yasuo Wagatuma
Katsumi Sagae

Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff
Technical Staff

庄
佐
丸
齋

子
藤
山
藤

康
正
由
文

Information Technology Division
Koichi Shoji
Masahiko Sato
Yuko Maruyama
Fumitaka Saito

国際化推進室
特任教授

Specially Appointed Professor

沼田

Office for the Promotion of International Relations
Naomichi Numata
尚 道

産学官連携推進室
特任教授

Specially Appointed Professor

荘

司

弘

樹

共通
特任教授

Specially Appointed Professor

室

田

淳

一

Junichi Murota

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
機構支援室長General Manager
伊Deputy-General Manager
田Chief of General Affairs Section
大Chief of Research Cooperation Section 山
Chief of Library Section
菊Chief of Accounting Section
永Chief of Purchasing Section
松General Manager of Support Division 小

藤
口
沼
崎
地
山
谷
林

保
睦

春
夫
崇
美
直
章
広
行

Administration OfficeYasuharu Ito
Mutsuo Taguchi
Takashi Onuma
Hiromi Yamazaki
Yoshinao Kikuchi
Hiroaki Nagayama
Akihiro Matsuya
Masayuki Kobayashi

■

■

■

■

宏
良
博
昭
正

一
彦
子
孝

Cooperative Research and Development
Hiroki Shoji

電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014 78

アクセス
ACCESS
仙台市内
Sendai City
地下鉄匂当台公園駅

通
定禅寺Street

Subway Kotodai-koen Station

nji

Jyoze

三越
Mitsukoshi

地下鉄広瀬通駅
Subway Hirosedori Station

フォーラス
Forus

さくら野

広瀬通
treet

Sakurano

ダイエー

eS
Hiros

Daiei

藤崎
Fujisaki

地下鉄仙台駅
Subway Sendai Station

JR Sendai Station

ホテルメトロポリタン仙台

青葉通
treet

Aoba

JR 仙台駅

Hotel Metropolitan Sendai

S

仙台国際ホテル
Sendai Kokusai Hotel

ホテルモントレ仙台
Hotel Monterey Sendai

ウェスティンホテル仙台
The Westin Sendai

SS30
SS30

東北大学
片平キャンパス
Tohoku University
Katahira Campus

地下鉄五橋駅
Subway Itsutsubashi Station

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

ナノ・スピン実験施設
共同プロジェクト研究棟

Laboratory for
Brainware Systems

電気通信研究所
1 号館 N 棟
RIEC Building #1
North Wing

附属工場
Machine Shop

IT-21 センター
IT-21 Center

79 電気通信研究所

RIEC 2013 ／ 2014

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

RIEC Building #2

ブレインウェア Laboratory for Nanoelectronics
and Spintronics
実験施設

評価分析センター

電気通信研究所
2 号館 W 棟

仙台市内の交通のご案内
徒歩の場合
仙台駅より約 20 分。
バスご利用の場合
仙台駅前西口バスプール 11 番乗り場より
市営バス『霊屋橋・動物公園経由 緑ヶ丘行』、『霊屋橋・動物公園・日赤病院経由 八木山南団地行』に乗車『東北大正門前』下車。徒歩７分
仙台駅前西口バスプール 12 番乗り場より
市営バス『動物公園経由 長町ターミナル行』に乗車、宮城交通バス『八木山動物公園経由 長町
駅東口行』に乗車 『東北大正門前』下車徒歩７分
地下鉄ご利用の場合
五橋駅下車。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
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