鐘本 勝一

マルチモーダル計測に基づく光機能デバイスのマルチスケールダイナミクス解析

グラント番号：JPMJCR2431

研究代表者

鐘本 勝一

主たる共同研究者

赤井 一郎	熊本大学 産業ナノマテリアル研究所　教授
梶 弘典	京都大学 化学研究所　教授
本武 陽一	一橋大学 大学院ソーシャル・データサイエンス研究科　准教授
吉田 朋子	名古屋大学 大学院工学研究科　教授

研究概要

本研究では、代表者が推進する分光・磁気共鳴計測による半導体素子の動作過程可視化技術を核に、最先端の材料・素子改変技術とデータ駆動科学を統合することで、社会生活との関わりが強い有機LEDや人工光合成などの光機能デバイスの躍進的性能向上と動作機構の学理構築を目指します。物理、化学、情報科学の異分野が融合する強力なチーム体制のもと、世界を牽引する研究成果の創出と新たな知のフロンティアの開拓を目指します。

橋新 剛

情報と計測の融合による半導体デバイス3次元実装技術の革新

グラント番号：JPMJCR2432

研究代表者

橋新 剛

主たる共同研究者

青西 亨	東京大学 大学院新領域創成科学研究科　教授
赤井 一郎	熊本大学 産業ナノマテリアル研究所　教授
寺澤 靖雄	（株）ニデック 研究開発本部　主席研究員

研究概要

３次元積層半導体において信号伝達を担うシリコン貫通電極(TSV)の不良に影響する因子を特定し、TSV形成における製造プロセスを最適化します。マルチスケールの計測データから不良化因子を抽出し、それで定義したデバイス性能関数を用い、TSV形成の主要プロセス（RIE、CVD、めっき等）の最適パラメータを推定します。本方法論の有効性は人工視覚用デバイスで実証し、他の半導体製造プロセスへの展開を目指します。

道川 貴章

運動制御機構解明に向けた中枢神経系活動の網羅的計測技術の開発

グラント番号：JPMJCR2433

研究代表者

道川 貴章

主たる共同研究者

磯部 圭佑	理化学研究所 光量子工学研究センター　上級研究員
田中 宏和	東京都市大学 情報工学部　教授

研究概要

時間多重化・マルチライン・時空間集光技術、多焦点面化、ホログラフィック多点集光技術を駆使して、新たな２光子顕微鏡システムを開発します。この顕微鏡により歩行中の中枢神経ニューロン活動を可視化し、歩行制御機構の解明を試みます。得られた大規模データを解析する手法を開発し、光刺激による中枢神経活動の人為的変化による検証を経て、応用可能な歩行運動の理論モデルを構築します。

山口 哲志

2細胞計測を用いた細胞間相互作用の画像・遺伝子統合解析

グラント番号：JPMJCR2434

研究代表者

山口 哲志

主たる共同研究者

八木 康史

大阪大学 産業科学研究所　教授

研究概要

がん免疫療法では、1細胞レベルの相互作用を計測する技術の不足が、治療効果向上のボトルネックとなっている。そこで、光応答性細胞付着表面を用いて免疫細胞とがん細胞の相互作用を大規模に観察し、得られた時系列画像の画像認識によってがん細胞傷害性の特徴ごとに細胞を自動分類する。分類された細胞を選別回収してそれぞれの遺伝子発現を解析し、治療効果に関わる遺伝子を同定して、がん免疫療法の課題解決に貢献する。

山崎 裕一

材料デジタルツインで加速する磁性デバイス開発

グラント番号：JPMJCR2435

研究代表者

山崎 裕一

主たる共同研究者

志賀 元紀	東北大学 未踏スケールデータアナリティクスセンター　教授
野村 光	東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター　准教授
矢治 光一郎	物質・材料研究機構 マテリアル基盤研究センター　グループリーダー

研究概要

高度情報化社会に伴う消費電力の増大が社会課題となる中、省エネルギーな磁性デバイス材料の開発が注目されています。しかし、デバイスの微細化や高速化は材料開発における障壁となっています。本研究では、先端計測技術で磁性デバイスを高い時空間解像度で可視化し、シミュレーションで再構成する材料デジタルツインを構築します。これにより材料特性の起源を解明し、革新的な磁性デバイスの開発を加速させます。