日本国立大学法人东北大学开发出了新型自旋电子元件，能再现与构成大脑神经网络的神经元和突触相似的动作。采用该元件，可以人工实现生物体的神经回路功能，通过进一步开发，有望像人脑那样灵活进行识别、判断、学习和记忆，而且有望实现能高度适应随时变化的环境且能源效率出色的全新计算机。
东北大学把高度利用电子的电气特性和磁特性的自旋电子学作为重点研究领域。此次，研究小组利用自旋电子学的原理开发了一种新材料，通电后会表现出前所未有的自由变化的动作。另外，还利用由该材料构成的自旋电子元件，成功再现了脑神经回路的重要基本构成要素——神经元和突触的动作。
相关研究成果已于2019年4月16日在欧洲科学期刊《先进材料》（Advanced Materials）的网络版公开。
【发布内容的重点】
1.能多样化控制电阻的新型自旋电子元件
2.利用开发的新型自旋电子元件，再现可在大脑中进行高级信息处理、记忆和学习的神经元及突触的动作
3.有望实现灵活性和能源效率优异、能模拟大脑进行信息处理的计算机
（日文发布全文）
图1） 神经元（左下）及其特征功能——整合放电（左上）的模式图。当输入的尖峰信号的频率和数量较大时，产生（放电）尖峰的概率非线性增加。右侧的两个图是此次开发的自旋电子元件的实验结果。可以看出，磁化反转概率的变化情况表现出类似于神经元的整合放电特性的性质。
图2）突触（左上）及其特征功能——依赖尖峰定时的信号传输效率的变化（可塑性，左下）模式图。右图是此次开发的自旋电子元件的实验结果。可以看出，电阻的变化量表现出类似于突触尖峰定时依赖可塑性的性质。
文：JST客观日本编辑部
