秋永 広幸 (アキナガ ヒロユキ)

情報科学研究院教授
半導体フロンティア教育研究機構教授
Last Updated :2025/06/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士(工学), 筑波大学, 1992年03月

プロフィール情報

  • Hiroyuki (Hiro) Akinaga was born in Tokyo, Japan, on June 27th, 1964. He received the B.E., M.E. and Ph. D. degrees from the University of Tsukuba, Ibaraki, Japan, in 1987, 1989 and 1992, respectively. From 1992 to 2002, he was a Research Scientist at the Joint Research Center for Atom Technology of National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Ibaraki, Japan. From 1997 to 1998, he was a Visiting Scientist at Imec, Leuven, Belgium. He was appointed to a professorship in the University of Tokyo (2001), Tokyo Institute of Technology (2002-2004), and Osaka University (2008, 2010). He was Principal Research Manager, Nanoelectronics Research Institute, AIST, until March 2025. Currently, he is currently a professor at the Faculty of Information Science and Technology at Hokkaido University. He is also a Convener, TC113 (Nanotechnology standardization for electrical and electronic products and systems), International Electrotechnical Commission (IEC), a project PI of “Research and Development of Artificial Neural Network system for Inference” of New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) and a Deputy Research Supervisor of Strategic Basic Research Programs, “Scientific Innovation for Energy Harvesting Technology”, of Japan Science and Technology Agency (JST). His current interests include Nano-electronics and Open innovation platform.

Researchmap個人ページ

Researcher ID

  • L-8623-2016

研究キーワード

  • 酸化物エレクトロニクス
  • 抵抗変化メモリ
  • メモリスタ
  • 機能性酸化物
  • 物理リザバーコンピューティング
  • 微細加工
  • 人工知能デバイス
  • エネルギーハーベスティング
  • 電気二重層
  • イオン液体
  • スピン流
  • スピンMOSFET
  • スピン注入
  • 電子デバイス
  • ハーフメタル
  • スピン依存伝導
  • スピン蓄積
  • スピンFET
  • スピントロニクス
  • トンネル磁気抵抗効果
  • スピン軌道相互作用
  • ヘテロ構造
  • MRAM
  • スピンエレクトロニクス
  • 非線形磁気伝導
  • ハイブリッド構造
  • 磁性
  • 金属
  • 半導体
  • 半導体物性
  • ナノ材料
  • 磁気抵抗スイッチ効果
  • 磁気抵抗効果
  • MBE,エピタキシャル

研究分野

  • ナノテク・材料, ナノ材料科学, Nanofabrication
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 電子デバイス、電子機器
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学), 電気電子材料工学, Artificial Intelligence
  • ナノテク・材料, 応用物性, Energy harvesting
  • ナノテク・材料, 材料加工、組織制御, Nanofabrication

■経歴

経歴

  • 2025年05月 - 現在
    北海道大学, 情報科学研究院, 教授
  • 2020年 - 2025年03月
    国立研究開発法人産業技術総合研究所, デバイス技術研究部門, 総括研究主幹, 日本国
  • 2013年 - 2019年
    産業技術総合研究所, ナノエレクトロニクス研究部門, 総括研究主幹
  • 2011年 - 2013年
    (独)産業技術総合研究所ナノデバイスセンター, センター長
  • 2008年 - 2011年
    (独)産業技術総合研究所 ナノ電子デバイス研究センター, 副研究センター長
  • 2007年 - 2008年
    独立行政法人産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門, 研究グループ長
  • 2007年
    (独)産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門, 研究グループ長
  • 2004年 - 2005年
    独立行政法人産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門, 研究グループ長
  • 2002年 - 2005年
    独立行政法人産業技術総合研究所, 研究員
  • 2005年
    独立行政法人産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門, グループ長
  • 2004年
    独立行政法人産業技術総合研究所, 主任研究員
  • 2002年 - 2003年
    独立行政法人産業技術総合研究所 ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員

■研究活動情報

論文

その他活動・業績

担当経験のある科目_授業

  • 量子力学序論               
    筑波大学

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • シリコンベース素子を用いたスピン注入効率の最適化
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2010年
    秋永 広幸, 末益 崇
    スピントロニクスとシリコンテクノロジーとの融合を推進するため、シリコンベース強磁性体の開発、強磁性体金属/シリコンヘテロ構造におけるスピン偏極電子注入の実証を目指した。その結果、γ'-Fe4Nが高いスピン偏極度(0.59)と大きな磁気モーメント(約2.45μB/Fe)を持つことを実験的に明らかにし、Fe_3Si/CaF_2エピタキシャル接合からなる強磁性共鳴トンネルダイオードの動作実証にも成功した。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 独立行政法人産業技術総合研究所, 19048030
  • スピン流とナノヘテロ構造調整班
    科学研究費助成事業
    2007年 - 2010年
    大谷 義近, 新田 淳作, 秋永 広幸, 井上 順一郎
    4つの個別計画研究((1)金属ナノ構造を用いた「新しいスピン流生成・操作手法の探索」;(2)半導体ヘテロ構造を用いた「スピン軌道相互作用を用いたスピン流の電気的な検出と制御」;(3)「シリコンベース素子を用いたスピン注入効率の最適化」;(4)「ナノヘテロ構造におけるスピン注入とスピン蓄積の理論」)が有機的に結びついて相互に情報交換しながら進展するための支援体制を構築した。具体的には、(1)共有データベースサーバーの構築、(2)ビデオ会議システムの構築、(3)定期的な情報交換会議の開催及び関連国際学会に出席し成果発表および情報収集を行った。これらの支援システムを利用して、国内的にはグループ内で実験と理論研究の連携を通じて内因性スピンホール効果に関する成果を得ることができた。更に、国際会議参加を通じた情報収集からは、外因性スピンホール効果に関する日仏の共同研究がスタートし、重要な成果を得ることができた。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 東京大学, 19048014
  • 完全スピン偏極強磁性体薄膜の作製と評価及びそのスピントロニクス素子への応用
    科学研究費助成事業
    2005年 - 2007年
    秋永 広幸, WANG Wenhong
    本研究では,完全スピン偏極強磁性体薄膜及の特性評価を行い,その薄膜を用いてスピン依存磁気輸送現象を示す素子構造を開発することを最終目標とした.着任後1年間は,その目標に向けて,薄膜作製と磁気輸送現象測定を行った.平成18年度は,更にその研究をIV族半導体ベースの材料に展開し,当該分野の先駆けとなる成果を得られつつある.具体的には,シリコンカーバイド(SiC)に磁性元素であるMnを導入した物質を合成し,その磁気特性の評価を行った.本成果は,The 10th Joint MMM/Intermag Conference(2007/1/7-11,Baltimore, Maryland, USA)において発表し,SiC基板上にMn薄膜を形成することによってその界面に生成される強磁性体の同定と特性評価を行った成果は,The International Materials Week(2006/6/24-30,Beijing, China), The 13th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure(2006/7/9-14,Stanford, CA USA),The International Conference on Magnetism(2006/10/20-25,Kyoto, Japan),及び,The 3rd Asian Forum on Magnetics(2006/9/11-14,Matsue, Japan)で発表した.またSiC基板上に良質なエピタキシャルMn薄膜を成長できることを明らかにした.本成果は,The 14th International Conference on Molecular Beam Epitaxy(2006/9/3-8,Tokyo)において発表した.
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 独立行政法人産業技術総合研究所, 05F05611
  • 半導体・金属グラニューラー構造の非線形磁気伝導現象の解明とデバイス応用
    科学研究費助成事業
    2002年 - 2005年
    秋永 広幸
    半導体・金属ハイブリッド構造で観測される磁気抵抗スイッチ効果は,その非線形な電流-電圧特性が,磁場によって線形性を取り戻す効果であると見なすことが出来る.この非線形性の起源を明らかにするために,平成14年度から平成15年度にかけて,磁気抵抗スイッチ効果の発現に必要な構造条件を明らかにすることを試み,半絶縁性GaAs表面にAuの電極からなるナノメートルスケールのギャップを作製した構造において,磁気抵抗スイッチ効果を観測することに成功した.平成16年度には,このAu電極を備えたGaAsからなる磁気抵抗スイッチ効果素子から,キャリアの注入によるエレクトロルミネッセンスを観測するにいたった.さらに,平成17年度にかけて,空間分解ルミネッセンス測定を実施した結果,非線形電流-電圧特性を示すのは,Au電極間にあるGaAs表面部分ではなく,AuとGaAsからなるショットキー界面付近ではないかと思われる結果を得るにいたった.GaAsの表面伝導が寄与しているのてあればその制御は困難であることが想定されていたので,デバイスとしてこの磁場依存の非線形電流-電圧特性を活用するには好都合の結果であった.平成17年度の後半は,成膜プロセスを変えることで,Au/GaAsショットキー界面の効果と電極材料依存性を調べることにより,当研究項目の最終目標達成を目指した.その結果,ショットキー面が結晶工学的に荒れていると推察される試料においては,非線形電流-電圧特性は観測されても磁場に対する応答がなかった.すなわち,金属/半導体ショットキー接合界面における磁気輸送現象が,磁気抵抗スイッチ効果の本質であるとの確証を得るに至った.これらの研究成果により,金属/半導体ショットキー接合界面で観測される抵抗スイッチ効果を制御するための統一的な理解が得られた.
    日本学術振興会, 特定領域研究, 独立行政法人産業技術総合研究所, 14076219
  • 電子スピントロニクスデバイス研究調整班
    科学研究費助成事業
    2002年 - 2005年
    田中 雅明, 山田 省二, 猪俣 浩一郎, 秋永 広幸
    平成17度には、前年に引き続きこれまでに開発したさまざまなスピントロニクス材料を用いて、スピンの生成、トンネル効果による輸送、注入に関する研究を行い、機能としては記憶と計測(+論理演算)を行う下記デバイスの調査研究、分析と研究開発を行った。8月に行われた国際会議(Spintech III)に関連して第1線で活躍中の外国人研究者を招聘し、研究討論を行った。次の項目に関し成果のとりまとめを行った。1月末に年度末成果報告会および公開シンポジウムを開催した。
    (1)強磁性トンネル接合デバイス
    ・半導体と整合性のよいフルエピタキシャル強磁性トンネル接合の作製とTMRデバイス(田中)
    ・スイッチイング機能付きMRAM素子(猪俣、田中)
    ・共鳴トンネル型TMRデバイス(田中、山田)
    (2)磁性グラニュラー構造デバイス
    ・磁気抵抗スイッチ効果の解明と高感度磁気センサへの応用(秋永)
    ・半導体/強磁性金属グラニュラー構造の作製と磁気輸送特性の解明(田中)
    (3)スピンFETおよびスピンMOSFETの試作と動作原理の実証
    ・半導体チャネル中へのスピン注入と伝導、スピンの検出(山田、田中)
    日本学術振興会, 特定領域研究, 東京大学, 14076101
  • 零ギャップ半導体を含む超格子構造の作製と強磁場を用いたその物性研究
    科学研究費助成事業
    1990年 - 1990年
    秋永 広幸
    日本学術振興会, 奨励研究(特別研究員), 筑波大学, 02952120

産業財産権

  • 気体センサ
    特許権, 藤井 覚, 魏 志強, 本間 運也, 米田 慎一, 内藤 泰久, 島 久, 秋永 広幸, パナソニックIPマネジメント株式会社, 国立研究開発法人産業技術総合研究所
    特願2017-016307, 2017年01月31日
    特開2018-124170, 2018年08月09日
    201803004645121989
  • 抵抗変化素子
    特許権, 谷奥 正巳, 秋永 広幸, 島 久, 川端 優, 名倉 満, マイクロンメモリジャパン株式会社, 国立研究開発法人産業技術総合研究所
    特願2013-241741, 2013年11月22日
    特開2015-103601, 2015年06月04日
    特許第6319553号
    2018年04月13日
    201803006534402680
  • シリコン基板の加工方法
    特許権, 蜂谷 智央, 秋永 広幸, 秦 信宏, 国立研究開発法人産業技術総合研究所
    特願2014-061923, 2014年03月25日
    特開2015-185747, 2015年10月22日
    201503000339097392
  • 被膜形成方法
    特許権, 野田 周一, 島 久, 秋永 広幸, 国立研究開発法人産業技術総合研究所
    特願2011-248759, 2011年11月14日
    特開2013-104102, 2013年05月30日
    特許第5807909号
    2015年09月18日
    201503001686648133
  • Cu2O膜をp−型の半導体層として具備する半導体素子の構造とその作製方法
    特許権, 野田 周一, 島 久, 秋永 広幸, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2013-216597, 2013年10月17日
    特開2015-079881, 2015年04月23日
    201503017384952588
  • スイッチング素子及びその製造方法
    特許権, 島 久, 秋永 広幸, 高野 史好, 玉井 幸夫, 独立行政法人産業技術総合研究所, シャープ株式会社
    特願2006-203025, 2006年07月26日
    特開2008-034434, 2008年02月14日
    特許第5263856号
    2013年05月10日
    201303019152765950
  • 半導体装置及びその製造方法
    特許権, 掛川 智康, 秋永 広幸, 島 久, エルピーダメモリ株式会社, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2011-225006, 2011年10月12日
    特開2013-084850, 2013年05月09日
    201303020243355531
  • 整流素子及びその製造方法
    特許権, 島 久, 秋永 広幸, 石橋 章司, 田村 友幸, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2008-275222, 2008年10月27日
    特開2009-135461, 2009年06月18日
    特許第5229892号
    2013年03月29日
    201303061927026519
  • 可変抵抗素子
    特許権, 玉井 幸夫, 細井 康成, 粟屋 信義, 大西 茂夫, 石原 数也, 島 久, 高野 史好, 秋永 広幸, シャープ株式会社, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2009-296280, 2009年12月25日
    特開2010-103555, 2010年05月06日
    特許第5120967号
    2012年11月02日
    201303089644506850
  • 微小電極およびその製造方法
    特許権, 若山 貴行, 中桐 伸行, 佐藤 平道, 秋永 広幸, 中村 徹, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2007-555886, 2007年01月15日
    WO2007-086268, 2007年08月02日
    特許第4982899号
    2012年05月11日
    201303085500905100
  • 可変抵抗素子とその製造方法及び不揮発性半導体記憶装置
    特許権, 玉井 幸夫, 細井 康成, 粟屋 信義, 大西 茂夫, 石原 数也, 島 久, 高野 史好, 秋永 広幸, シャープ株式会社, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2007-292763, 2007年11月12日
    特開2008-306157, 2008年12月18日
    特許第4967176号
    2012年04月13日
    201303074662889166
  • スイッチング素子
    特許権, 井上 公, 秋永 広幸, 保田 周一郎, 高木 英典, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2005-235131, 2005年08月15日
    特開2007-053125, 2007年03月01日
    特許第4854233号
    2011年11月04日
    201303088990016464
  • 多溝性表面を有するシリコン基板の製造方法
    特許権, 秋永 広幸, サン ツィガング, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2007-110451, 2007年04月19日
    特開2007-300094, 2007年11月15日
    特許第4811736号
    2011年09月02日
    201303020490149960
  • 電子雪崩効果による抵抗変化を磁場によって制御した素子及びそれを用いた磁気感応装置
    特許権, 秋永 広幸, 三浦 登, 内田 和人, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2002-055364, 2002年03月01日
    特開2003-258268, 2003年09月12日
    特許第4543142号
    2010年07月09日
    201103069288741518
  • 磁気抵抗効果薄膜
    特許権, 秋永 広幸, 尾嶋 正治, 水口 将輝, 独立行政法人産業技術総合研究所, 秋永 広幸
    特願平11-204443, 1999年07月19日
    特開2000-340425, 2000年12月08日
    特許第4496320号
    2010年04月23日
    201103023671758599
  • 走査型磁気力顕微鏡用探針およびその製造方法並びにカーボンナノチューブ用強磁性合金成膜方法
    特許権, 秋永 広幸, 仙波 靖之, 横山 浩, 安武 正敏, 倉持 宏実, 独立行政法人産業技術総合研究所, エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社
    特願2009-223588, 2009年09月29日
    特開2010-014728, 2010年01月21日
    特許第4452827号
    2010年02月12日
    201003070285807730
  • 環状単磁区構造微小磁性体およびその製造方法又はそれを用いた磁気記録素子
    特許権, 秋永 広幸, 小野 寛太, 尾嶋 正治, 谷内 敏之, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2003-160325, 2003年06月05日
    特開2004-363350, 2004年12月24日
    特許第4403264号
    2009年11月13日
    201103027915884600
  • 可変抵抗素子、可変抵抗素子の製造方法、不揮発性半導体記憶装置
    特許権, 玉井 幸夫, 細井 康成, 粟屋 信義, 大西 茂夫, 石原 数也, 島 久, 高野 史好, 秋永 広幸, シャープ株式会社, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2007-317733, 2007年12月07日
    特開2009-141225, 2009年06月25日
    200903035850737669
  • 消去又は書換え可能な記録媒体並びにその記録媒体に対する消去又は書換え可能な記録方法
    特許権, 時崎 高志, 秋永 広幸, 横山 浩, 眞砂 卓史, 倉持 宏実, 安武 正敏, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2003-044876, 2003年02月21日
    特開2004-253095, 2004年09月09日
    特許第4174571号
    2008年08月29日
    201103098643472272
  • スピンバルブトランジスタ
    特許権, 佐藤 俊彦, 秋永 広幸, 本田 元就, 樽茶 清悟, 大野 圭司, 横山 浩, 独立行政法人科学技術振興機構, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2001-382827, 2001年12月17日
    特開2003-188390, 2003年07月04日
    特許第4162888号
    2008年08月01日
    201103083357467680
  • 走査型プローブ顕微鏡
    特許権, 安武 正敏, 秋永 広幸, 横山 浩, エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2002-366408, 2002年12月18日
    特開2003-254887, 2003年09月10日
    特許第4096303号
    2008年03月21日
    201103080259548877
  • 多溝性表面を有するシリコン基板及びその製造方法
    特許権, 秋永 広幸, サン ツィガング, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2004-075583, 2004年03月17日
    特開2005-268357, 2005年09月29日
    特許第3994166号
    2007年08月10日
    201103003665691848
  • パターンドメディアおよびその製造方法
    特許権, 時崎 高志, 秋永 広幸, 横山 浩, 眞砂 卓史, 倉持 宏実, 安武 正敏, 独立行政法人産業技術総合研究所, エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社
    特願2002-271323, 2002年09月18日
    特開2004-110926, 2004年04月08日
    特許第3915909号
    2007年02月16日
    201103041747414558
  • スピン注入源デバイス及びその製造方法
    特許権, 末益 崇, 秋永 広幸, 末益 崇, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2005-081862, 2005年03月22日
    特開2006-269510, 2006年10月05日
    200903068313583499
  • 多重極限プロービングシステム
    特許権, 秋永 広幸, 逸見 智和, 小山 友康, 堀之内 秀有, 山内 睦子, 独立行政法人産業技術総合研究所, 有限会社サーマルブロック, 日本オートマティック・コントロール株式会社, 有限会社エレクトロラボ, 有限会社アルアーラム
    特願2003-129685, 2003年05月08日
    特開2004-045383, 2004年02月12日
    特許第3851933号
    2006年09月15日
    201103078770760537
  • 反応性イオンエッチング方法および反応性イオンエッチング装置
    特許権, 秋永 広幸, 笠井 秀明, 中西 寛, ディニョ, ウィルソン, アジェリコ タン, 本山 慎一, 独立行政法人産業技術総合研究所, 財団法人大阪産業振興機構, サムコ株式会社
    特願2004-075506, 2004年03月17日
    特開2005-268349, 2005年09月29日
    200903022619128647
  • スピンエレクトロニクス材料およびその作製方法
    特許権, 秋永 広幸, 白井 正文, 眞砂 卓史, 独立行政法人産業技術総合研究所, 秋永 広幸
    特願2000-273364, 2000年09月08日
    特開2002-080299, 2002年03月19日
    特許第3537086号
    2004年03月26日
    201103027428819429
  • 磁気抵抗効果素子およびそれを用いた磁気感応装置
    特許権, 秋永 広幸, 尾嶋 正治, 水口 将輝, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2000-360215, 2000年11月27日
    特開2002-164589, 2002年06月07日
    特許第3472783号
    2003年09月19日
    201103058667819018
  • 閃亜鉛鉱型MnAsドットの作製法
    特許権, 尾嶋 正治, 小野 寛太, 秋永 広幸, 株式会社 先端科学技術インキュベーションセンター, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願2001-272888, 2001年09月10日
    特開2003-086785, 2003年03月20日
    200903056751884614
  • 磁気記録媒体
    特許権, 秋永 広幸, ビレム, ファン ロイ, 独立行政法人産業技術総合研究所
    特願平9-035174, 1997年02月19日
    特開平10-233313, 1998年09月02日
    特許第3278655号
    2002年02月22日
    201103085774995063
  • 半導体光集積回路
    特許権, 秋永 広幸, 大野 英男, 独立行政法人産業技術総合研究所, 技術研究組合オングストロームテクノロジ研究機構
    特願平11-062627, 1999年03月10日
    特開2000-258740, 2000年09月22日
    特許第3240301号
    2001年10月19日
    201103098394273310
  • 光磁気記録媒体の製造方法
    特許権, 秋永 広幸, 工業技術院長
    特願平7-319921, 1995年12月08日
    特開平9-161340, 1997年06月20日
    特許第3118554号
    2000年10月13日
    201103026489214418
  • 強磁性半導体を用いた磁気記録ヘッド
    特許権, 秋永 広幸, 工業技術院長
    特願平9-023414, 1997年02月06日
    特開平10-222812, 1998年08月21日
    特許第2990259号
    1999年10月15日
    201103035666264225
  • III−V族半導体を母体としたグラニュラー型磁気抵抗材料
    特許権, 秋永 広幸, 朝光 敦, 郭 立信, 工業技術院長, 技術研究組合オングストロームテクノロジ研究機構
    特願平8-344426, 1996年12月10日
    特開平10-173253, 1998年06月26日
    特許第2945924号
    1999年07月02日
    201103028298375155
  • 短波長光用光磁気記録材料
    特許権, 秋永 広幸, 宮西 晋太郎, 工業技術院長
    特願平9-027520, 1997年02月12日
    特開平10-228683, 1998年08月25日
    特許第2934840号
    1999年06月04日
    201103084206126160
  • 半導体磁気光学材料
    特許権, 秋永 広幸, 小野寺 晃一, 工業技術院長, 秋永 広幸, 株式会社トーキン
    特願平9-005628, 1997年01月16日
    特開平10-206811, 1998年08月07日
    特許第2879433号
    1999年01月29日
    201103049386104754