昨年、世界は日量ほぼ9,700万バレルの石油を消費しました。しかし、その埋蔵量の 상당部分は同じ井戸内に閉じ込められたまま—貯留層の石油の最大60%が、わずか数十〜数百ナノメートル幅の毛管管にロックされています（参考：DNAは2.5nm幅）。砂岩と頁岩の多孔質構造により石油がこれら微小孔隙に浸透しますが、その抽出は長らく技術的課題でした—直到今。 リオデジャネイロの産業技術・科学チームがScientific Reportsに「ナノスケールでの濡れ性指標としての吸着エネルギー」と題する画期的研究を発表。ナノスケールで固体表面に閉じ込められた油分子が予期せぬ振る舞いを示し、抽出を駆動するエネルギー

カーボンナノチューブ（CNT）は、シリコンより遥かに薄い1nm厚ながら卓越した電気伝導性を発揮するため、半導体セクターにとって魅力的です。しかしCNTベースチップは主流デバイスから不在です。障壁は大規模統合とトランジスタスケーラビリティ。我々が共著したScienceとNature Nanotechnologyの最近の論文が、両課題への有望な解決策を提示します。 フットプリント達成がナノスケールを制する スケーリングが第一のハードル。三次元FinFETシリコンデバイスは7nmゲート長で電力と性能の天井に接近。最新5nmシリコンナノシートトランジスタも高密度・高速化を実現しますが、最終的に独自の限

ナノテクノロジーとは、数ナノメートル（nm）スケールでの物質操作を指します。文脈として、コピー用紙厚は約100,000nmです。このスケールで生じる独自現象を制御することで、科学者たちはより小さく、速く、省エネなデバイスを開発できます—スマートフォン、IoTセンサー、インターネットを支える巨大クラウドデータセンターまで、エレクトロニクス全スペクトラムで電力密度とエネルギー効率を向上させます。 IBMリサーチでは、政府パートナーの支援を得て、ナノスケールを探求し、スマートフォン・IoTセンサーからインターネットを支える巨大クラウドデータセンターまで、エレクトロニクス全域で電力密度とエネルギー効率

AFM発明を振り返るGerberとBinnig。 先週、IBMチューリッヒ研究所はナノサイエンス推進における極めて重要な役割を裏付ける二つの重大な表彰を祝いました。 最初の栄誉は、カヴリ財団とノルウェー科学文学アカデミー主催で、2016年カヴリ賞ナノサイエンス部門受賞者Gerd BinnigとChristoph Gerberを招いた公開シンポジウムとして実現。スイス・リュシュリコンのSwissReグローバルダイアログセンターで開催され、外交官、国務省高官、ノーベル賞受賞者K. Alex Müller氏、ノルウェー・スイス大学生約50名を含む約200名が出席しました。 シンポジウムでは受賞者た

全国発明家の日は世界中の発明家の輝きを称えます。IBMリサーチチューリッヒで、マスターインベンターLukas Czornomaz氏にキャリアと彼の影響を定義する特許について語ってもらいました。 Lukas Czornomaz氏とVeeresh Deshpande氏、IEEE 2016 VLSI技術シンポジウム最優秀学生論文賞受賞 Lukas Czornomaz氏は半導体技術を専門とし、先進CMOS、フォトニクス、IoT向けRF/mm波の研究プロジェクトをリード。最近、IEEE 2016 VLSI技術シンポジウム最優秀学生論文賞と、300mmウェーハプロセスで高量産対応のシリコン基板上初のIn

過去数十年、剛性シリコンウェーハ上のトランジスタ絶え間ないスケーリングが、個人ガジェットからハイエンドコンピューティングまで前例のない性能向上を牽引してきました。しかしリアルタイムエッジアナリティクスやIoTといった新興分野では、曲面への適合、ロールツーロール製造、低消費電力動作が可能な高性能ロジックとセンサーが求められます。柔軟ナノ材料、特にカーボンナノチューブ（CNT）は、高キャリア移動度、低コスト、拡張性の魅力的な組み合わせで、これら分野では従来シリコンを凌駕する可能性があります。しかし最近まで、柔軟基板上のCNT薄膜トランジスタ（TFT）は剛性対応品に遅れをとり、ロジックゲート遅延が1

30年、9,000回以上の引用を経て、原子間力顕微鏡（AFM）の発明者たちがカヴリ賞ナノサイエンス部門を受賞しました。 1990年代のGerd BinnigとChristoph Gerber。 カヴリ賞はGerd Binnig、Christoph Gerber、Calvin Quateの3氏で分かち合われます。BinnigとGerberは以前IBMリサーチ・チューリッヒに在籍、Quate氏はスタンフォード大学。休職中にBinnigがスタンフォード、GerberがIBMリサーチ・サンノゼ（現アルマデン）におり、緊密な協働を育みました。 3氏は「原子間力顕微鏡の発明と実現、測定技術とナノ彫刻にお

本日、世界経済フォーラムの新興技術メタカウンシルが2016年トップ10新興技術リストを発表し、生活向上、産業変革、地球保護に資する革新をスポットライトしました。 「新興技術のホライズンスキャニングは、世界を根本的に変革し得る発展を把握し、これらのディスラプターに備えるための適時専門家分析を可能にする上で極めて重要です。グローバルコミュニティが共通原則で合意し、社会がこれら技術の恩恵を享受しリスクをヘッジできるようにする必要があります。」 — IBMチーフイノベーションオフィサーBernard Meyerson博士、新興技術メタカウンシル議長。 カウンシルメンバーは、2016年が各技術の展開にお

IBMリサーチ・オールバニ（ニューヨーク州）の半導体チームは、CMOS技術を10nm、7nm、将来ノードへ推進しています。デバイス寸法が縮小するにつれ、トランジスタチャネル抵抗がチップ性能の決定的要因になります。チャネル材料を革新し抵抗を低減することは、7nm以降の競争力維持に不可欠です。焦点はシリコンゲルマニウム（SiGe）—昨年の7nm発表で電力性能向上を可能にした鍵材料—にあります。 SUNYポリテクニックのNanoTech Complexで製造された10nmでの対称Si FinFET (a)とSiGe FinFET (b)プロファイル。SiGe FinFETは優れた電気特性を示す。

IBMトーマス・J・ワトソン研究センター（ニューヨーク州ウェストチェスター郡）地下階の実験室にある超高真空電子顕微鏡は、ナノスケールでの材料を支配する物理を解明する強力なツールです。極限条件下での構造振る舞いを可視化することで、研究者たちは次世代電子デバイスを設計できます。 実験室では、蒸気-液体-固体法でナノワイヤを成長させます。微小な触媒金属液滴が平坦なシリコン基板上の「種」として機能します。加熱し、慎重に選ばれたガス混合物に曝すと、各種子から液滴先端から真上に伸びるナノワイヤが核生成します。 画期的研究で、Frances Ross博士率いるIBM研究者たちが、ケンブリッジ大学、ペンシルベ

定期健診が、コスト効率の良い自宅診断チップで補完される未来を想像してください。尿検体一つで基準健康状態を継続モニタリングし、微細なバイオマーカーシフト（潜在的ながん早期シグナルやウイルス感染）を即座に検出できます。 1970年代に登場した家庭用妊娠検査薬のようなポイントオブケアテストは、個人健康モニタリングを変革しました。これらのテストは尿中のヒト絨毛性ゴナドトロピンを簡易ストリップで検出し、クリニック受診なしで即座に結果を提供します。関連ナノスケール粒子を体液から分離できれば、同じ原理でより複雑な疾患検出にも拡張可能です。 マイクロ流体ジグに搭載されたIBMリサーチの2cm×2cm nan

Manuel Le Galloの研究が、極めて高密度なニューロモルフィックコンピューティングシステムの新世代を刺激する。（出典：IBM Research – Zurich） 人間の脳のスパイクベース通信に着想を得て、IBMリサーチ・チューリッヒは、熱いプレートに触れたときに見られる「積分発火」挙動を模倣する人工ニューロンを設計しました。これらのデバイスは、生物学的組織と同等の電力と面積で、大規模データセットのパターン検出と相関発見が可能—これは数十年間、科学者たちが達成できなかった偉業です。 ブレイクスルーは「確率的相変化ニューロン」と題された論文で詳述され、本日Nature Nanotec

Peter Nirmalrajが、ビニグとローラー ナノテクノロジーセンターのノイズフリーラボでC60機能化金STMプローブを用い2D積層材料の特性を調査。（出典：Marcel Begert, IBM Research–Zurich） ノーベル賞受賞者Gerd BinnigとHeinrich Rohrerが走査トンネル顕微鏡を発明してから35年以上、IBMチューリッヒの科学者たちが原子分解能イメージングでまた一つのマイルストーンを達成しました—今回は液体環境下で。 リムリック大学、ローザンヌ連邦工科大学、マサチューセッツ大学アマースト校の研究者たちと共同で、IBMチームのPeter Nirm

本年初め、ETHチューリッヒとIBMリサーチ・チューリッヒの研究者たちが、1μmマイクロスフェアから人工分子を構築する画期的技術をScience Advancesで発表しました。バクテリアサイズのこれら微粒子は、将来のマイクロロボット、フォトニクス、基礎生化学研究に期待を集めています。 IBMチューリッヒ研究所の博士課程前研究員でETH学生のSongbo Ni氏が、「コロイド分子のプログラマブル組み立て」で英国王立化学会ファラデー討論会の最優秀ポスター賞を受賞しました。 以下はNi博士へのインタビューで、研究の科学的背景と将来への示唆を語っています。 Songbo Ni、IBMリサーチ・チュ

IBMリサーチ科学者Qing Caoが、カーボンナノチューブを相互接続する画期的手法を発表。 シリコンベースチップの迫り来る減速に長年、研究者たちは代替案を模索してきました。IBMのQing Cao氏は、カーボンナノチューブ（CNT）—わずか数原子幅の円筒状炭素シート—が、より小さく、速く、省エネなトランジスタへの道を提供し、ムーアの法則を数十年延伸できると主張します。 今年、MIT Technology Reviewの「35歳未満の革新者」に選ばれたCao氏は、CNTを高密度アレイに精密整列させ、微細な金属コネクタに接合する方法を実証。この技術はTRのEmTech（マサチューセッツ州ケンブリ

これはIEDM 2016で発表されたIBMの最先端論文に関する4部構成シリーズの第3弾です。 国際電子デバイス会議（IEDM）は、半導体・電子デバイス技術、設計、製造、物理学、モデリングにおける画期的研究の世界最高峰フォーラムと広く見なされています。今年のサンフランシスコ会議で、IBMは走査プローブ温度計、10nmチップ用エアスペーサー技術、7nmデバイス、さらにはカーボンナノチューブ革新を披露しました。すべてはムーアの法則の延伸と新アーキテクチャの探求を目的としています。 4つのハイライトIBM論文のうち、第3弾は「10nm FinFET CMOSおよびそれ以降のためのエアスペーサー」に焦点

この4部構成シリーズの第4弾では、IEDM 2016で発表されたIBMの画期的論文を探ります。 半導体・電子デバイス革新の世界最高峰フォーラムであるIEDMで、IBMは最新ブレイクスルーを披露：走査プローブ温度計、10nmチップ用エアスペーサー、7nm FinFETプロトタイプ、先駆的カーボンナノチューブ研究。これらの論文と講演は、IBM研究者とパートナーによって発表され、今年のサンフランシスコ会議でハイライトされました。 会議では、ムーアの法則を押し進め、アーキテクチャを革新し、新材料を活用する次世代コンピューティングを体現する4つのIBM論文が紹介されました。最終回の本稿では、「EUVパタ

早期発見はアウトカムを劇的に改善します。例えば、ステージIで診断された乳がんと前立腺がんの5年生存率はほぼ100%ですが、ステージIVではそれぞれ26%と28%に低下します。 それでも多くの患者は症状が出てから受診し、その時点で病気が進行しています。マンモグラフィなどの現行スクリーニング法は往々にして不快で不便、かつ精度に欠けることがあります。 体液から粒子を分離し早期疾病検出を可能にするシリコンウェーハ。 IBMのナノバイオテクノロジーグループは、新たなクラスの診断ツールを先導しています：マイクロ・ナノテクノロジーのラボオンチップデバイスが「健康探偵」として体液中のナノスケールバイオマーカ

走査トンネル顕微鏡（STM）と原子間力顕微鏡（AFM）を発明したIBM研究所が、ナノスケール研究に不可欠な新ツールを導入しました：ミリケルビン精度で温度を測定できる走査プローブ温度計です。 ナノメートルスケールの物体の温度を正確に測ることは長年の課題でした。既存手法は不正確か、測定アーティファクトを導入して信頼性を損なっていました。 認知コンピューティング向け次世代トランジスタ設計の特性評価の必要性から、スイスのIBM科学者たちがETHチューリッヒと共同で画期的な技術を発表。特許出願中のこの発明は、査読誌Nature Communicationsに「走査プローブ熱測法による動作中ナノスケールデ

Griselda Bonilla博士は、IBMリサーチの先進BEOLインターコネクト技術チームのシニアマネージャーとして、同社の業界トップクラスのオンチップインターコネクト（BEOL）ソリューションを牽引しています。今週、カリフォルニア州サンノゼで開催されるIITC/AMC会議でのチーム発表に先立ち、彼女に話を聞きました。 まず、なぜ7nm技術がこれほど重要なのかお聞かせください。 Griselda Bonilla： 7nmノードは、クラウド、ビッグデータ、認知コンピューティング、モバイルといった次世代システムの要です。2014年の30億ドル投資と、ニューヨーク州、GLOBALFOUNDRIE