
理化学研究所、名古屋大学、東北大学の共同研究グループが、コイルを使わずに発振する電子回路を発見し、論文を学術誌「Scientific Reports」に2026年5月8日付で発表した。理研 開拓研究所 上野核分光研究室の大島勇吾専任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の竹延大志教授、東北大学大学院理学研究科の高石慎也准教授らによる成果で、分子性物質を使ったメモリスタ(電流の履歴で抵抗が変わる素子)から、通常のコイルで得られる値の約10万倍に当たる巨大なインダクタンスが現れることを示した。
発振回路はラジオやセンサー、信号生成、タイミング制御など電子機器の基礎で、ふつうはコイル(インダクター)とコンデンサーを組み合わせて作る。ただコイルは構造上どうしても大きくなりやすく、回路を小型化したり集積したりするうえで長年のボトルネックだった。研究グループは、1次元鎖構造をもつ分子性モット絶縁体「[Ni(chxn)2Br]Br2」を対象に電気的な振る舞いを丁寧に測定し、この物質がメモリスタとして動作することと、その内部ダイナミクスからミリメートル大の試料で10,000〜100,000ヘンリー(H)の巨大インダクタンスが発現することを見いだした。
仕組みの裏付けには、交流電圧をかけて応答を周波数ごとに調べるインピーダンス分光を使い、直流電圧をかけたときにだけコイル特有の応答が現れることを確認した。さらに試料にコンデンサーを並列接続したシンプルな回路を組むと、一定以上の電流を流したところで自励発振(外部から信号を与えなくても自分で振動する状態)が観測された。発振の周波数はインダクタンスと電気容量から計算される予測値と一致し、コイルに頼らずに振動を生み出す回路として動作したことが定量的に裏付けられた。
コイル不要のおかげで、低周波領域の回路の小型化や高密度集積につながる可能性があるほか、分子メモリスタが「インダクター」と「負性抵抗」の役割を1素子で兼ねることで、より少ない部品で回路を組める可能性も出てきた。さらに、メモリスタは脳の神経細胞を模したニューロモルフィックデバイスへの応用が長らく期待されており、今回の発振機能はそうした回路でスパイク信号を作る要素にもなりうる。電子工作の常連であるコイルが、いずれ「物質そのもの」へ置き換わる日の足がかりになる成果といえそうだ。

