吉村 武（よしむら たけし）
研究紹介
騒がしい教室の中でも、自分の名前を呼ばれた瞬間にはっと気づく----そんな経験はありませんか。私たちの耳と脳は、あふれる音の中から大切な情報を一瞬で選び取ることができます。
最近ではスマートフォンでも音声文字変換などができるようになりましたが、コンピュータは本来、人間が苦手とする高速で正確な計算をこなすために発展してきた道具であり、パターン分類などの高度な情報処理に長けているわけではありません。音は、天敵の気配を察し、獲物の動きを捉えるための、まさに生死を分ける手がかりです。生物の聴覚は、長い生存競争の中でこの力を研ぎ澄ましてきた、極めて高度に洗練されたしくみです。しかもその鋭さは生まれつき備わっているのではなく、何が大切な音かを経験から学び取る「学習」によって支えられています。
当研究室は、こうした生物ならではの情報処理のしくみを電子工学に取り込み、効率と知性を兼ね備えたデバイスづくりに挑んでいます。たとえば、装置や身体の異常を感知できる"賢いセンサ"など、新しい材料で新しいエレクトロニクスを創生することが、私たちの目標です。
テーマ1：フィジカルAIを支える"賢いセンサ"の開発
概要
センサが取得した情報を、その場で識別・推論まで行う"賢いセンサ"を開発しています。物理リザバー計算と呼ばれる手法を用いて、MEMSセンサにAI機能を直接埋め込み、低消費電力で動く知覚デバイスの実現に取りくんでいます。ロボットや自動運転などを支えるフィジカルAIの五感を担い、生物のように必要な情報だけを選び取るエッジセンサを目指します。
主な業績
Neuromorphic Acoustic Sensors Using Piezoelectric Mems Resonators with Epitaxially Grown BiFeO3 Films
S. Yamamoto, M. Kiuchi, S. Aphayvong, M. Takagi, Y. Fujibayashi and T. Yoshimura
2025 23rd International Conference on Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems (Transducers), Orlando, FL, USA, 2025, pp. 1592-1595
doi: 10.1109/Transducers61432.2025.11109666.
テーマ2：強誘電体不揮発性メモリの開発
概要
電源を切っても情報を保持する強誘電体不揮発性メモリを開発しています。高集積・非破壊読み出し・低消費電力を両立。さらに、入力に応じて状態が変化する"アナログメモリ（人工シナプス）"としての動作も追究し、記憶と演算を兼ねる次世代情報処理デバイスの実現を目指します。
主な業績
Data processing capability of polarization dynamics in ferroelectric-gate transistor-based physical reservoir computing
Y. Ukezeki, S. Inoue, N. Fujimura, T. Yokomatsu, K. Kanda, K. Maenaka, K. Toprasertpong, S. Takagi, T. Yoshimura
Appl. Phys. Express, 18, 081001 (2025)
DOI:10.35848/1882-0786/adf372
テーマ3：強誘電体薄膜における高速物質開発
概要
コンビナトリアルスパッタ法と呼ばれる薄膜作製技術を駆使し、一度の成膜で組成や成長温度の異なる数十種類の薄膜を同時に作製し、強誘電体の物質開発を行っています。試行錯誤に頼らず、材料開発からデバイス試作までを一気通貫で進めることで、上記テーマを根底から支えています。
主な業績
Enhanced electromechanical coupling in piezoelectric MEMS vibration energy harvesters via strain-induced phase transition in Mn-doped bismuth ferrite epitaxial films
S. Aphayvong, M. Takagi, K. Fujihara, Y. Fujibayashi, N. Fujimura, H. Yamane, S. Murakami, T. Yoshimura
Microsys. & Nanoeng, 12, 90 (2026)
DOI:10.1038/s41378-026-01177-5
担当授業科目名(科目コード)
無機化学