| Item type |
共通アイテムタイプ(1) |
| 公開日 |
2025-09-30 |
| タイトル |
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タイトル |
Intrinsic Disordered Network in Multiferroic YMnO3 Single Crystals for In-Materio Physical Reservoir Computing Through Tuneable Domain-Wall Structure |
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言語 |
en |
| 著者 |
徐, 木貞
Furuta, Kyoka
Ahmet Karacali,
Umezaki, Yuki
Alif Syafiq Kamarol Zaman,
宇佐美, 雄生
田中, 啓文
堀部, 陽一
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| 著作権関連情報 |
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言語 |
en |
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権利情報 |
Copyright (c) 2025 The Author(s). Small published by Wiley-VCH GmbH. This is an open access article under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits use, distribution and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. |
| 抄録 |
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内容記述タイプ |
Abstract |
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内容記述 |
Physical reservoir computing (PRC) is an innovative computational paradigm that leverages intrinsic nonlinearity of physical systems to efficiently perform complex tasks. It is discovered that the intrinsically disordered domain structure in multiferroic YMnO3 provides significant nonlinearity, making it a promising candidate for robust PRC with tuneability and functionality at high temperatures. This work explores the potential of YMnO3 single crystals for PRC. PRC performance of YMnO3 is systematically evaluated by analysing its nonlinear responses, phase shifts, and high dimensionality through benchmark tasks such as waveform generation (WG), memory capacity (MC), and second-order nonlinear autoregressive moving average (NARMA2) time-series prediction. This results demonstrate that YMnO3 single crystals exhibit superior performance in these tasks, achieving high accuracy and low power consumption (≈1.77 µW and ≈0.02 nW/domain). These crystals also performed well in practical application of low-power speech recognition. These findings establish YMnO3 as a viable platform for next-generation PRC technologies, addressing critical challenges in the field. |
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言語 |
en |
| 書誌情報 |
en : Small
p. e06397,
発行日 2025-09-12
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| 出版社 |
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出版者 |
Wiley |
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言語 |
en |
| 言語 |
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言語 |
eng |
| 資源タイプ |
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資源タイプ識別子 |
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 |
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資源タイプ |
journal article |
| 出版タイプ |
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出版タイプ |
VoR |
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出版タイプResource |
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 |
| DOI |
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識別子タイプ |
DOI |
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関連識別子 |
https://doi.org/10.1002/smll.202506397 |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02559/ |
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研究課題番号 |
19H02559 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
アンジップ単層グラフェンナノリボンの生成メカニズム解明と革新的機能創成 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Elucidation of the Unzip Mechanism to Form Single-layer Graphene Nanoribbons and the Creation of Innovative Functions |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22114/ |
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研究課題番号 |
19K22114 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
銀／硫化銀ナノ粒子によるランダムネットワークを用いた革新的脳型デバイスへの挑戦 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Challenge for innovative brain device by random network in aggregation of Ag/Ag2s nanoparticles |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20K21819/ |
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研究課題番号 |
20K21819 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
次世代人工知能のための海馬機能の集積回路化に向けたナノ構造メモリ素子・回路の研究 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Nanostructure memory devices and circuits toward VLSI implementation of hippocampus functions for next-generation artificial intelligence |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K14527/ |
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研究課題番号 |
21K14527 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
ナノマテリアルを用いた大気下で最適駆動可能な演算ハードウェア素子の創製 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Creation of arithmetic hardware device that can be optimally driven under atmospheric conditions using nanomaterials |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23K23168/ |
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研究課題番号 |
23K23168 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
ナノシステムの化学ダイナミクスを利用した超低消費電力マテリアルリザバーの開発 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Development of ultra-low power consumption material reservoir using chemical dynamics of nanosystems |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23K17864/ |
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研究課題番号 |
23K17864 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
ランダムネットワーク構造リザバーを用いた革新的インセンサー演算素子の開発 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Innovative In-Sensor Computing Devices Using Random Network Structure Reservoirs |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23K18495/ |
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研究課題番号 |
23K18495 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
圧倒的情報集積度を有するマテリアルリザバーによる知的処理の実現と原理解明 |
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言語 |
ja |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25K17938/ |
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研究課題番号 |
25K17938 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
ナノマテリアルの演算機能最適化を志向したネットワーク制御 |
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言語 |
ja |
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研究課題名 |
Network control toward optimizing calculation function of nanomaterials |
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言語 |
en |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100001691 |
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助成機関名 |
日本学術振興会 (JSPS) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-25K21341/ |
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研究課題番号 |
25K21341 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
マイクロ流体リザバー演算システムの開発 |
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言語 |
ja |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100002241 |
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助成機関名 |
科学技術振興機構 (JST) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Science and Technology Agency (JST) |
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言語 |
en |
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研究課題番号 |
JPMJCR21B5 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100002241 |
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助成機関名 |
科学技術振興機構 (JST) |
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言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Science and Technology Agency (JST) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://doi.org/10.52926/JPMJAX22K4 |
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研究課題番号 |
JPMJAX22K4 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
化学ダイナミクスを計算資源とした低消費電力マテリアルリザバーの開拓 |
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言語 |
ja |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100002241 |
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助成機関名 |
科学技術振興機構 (JST) |
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|
言語 |
ja |
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助成機関名 |
Japan Science and Technology Agency (JST) |
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言語 |
en |
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研究課題番号URI |
https://doi.org/10.52926/JPMJAN23F3 |
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研究課題番号 |
JPMJAN23F3 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
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研究課題名 |
超低消費電力マテリアルベースAIエッジシステムの開発 |
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|
言語 |
ja |
| 助成情報 |
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助成機関識別子タイプ |
Crossref Funder |
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助成機関識別子 |
https://doi.org/10.13039/501100002241 |
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助成機関名 |
科学技術振興機構 (JST) |
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|
言語 |
ja |
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|
助成機関名 |
Japan Science and Technology Agency (JST) |
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言語 |
en |
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研究課題番号 |
JPJSCCA20220006 |
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研究課題番号タイプ |
JGN |
| ISSN |
|
|
収録物識別子タイプ |
PISSN |
|
収録物識別子 |
1613-6810 |
| ISSN |
|
|
収録物識別子タイプ |
EISSN |
|
収録物識別子 |
1613-6829 |
| 研究者情報 |
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URL |
https://hyokadb02.jimu.kyutech.ac.jp/html/100001773_ja.html |
| 論文ID（連携） |
|
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値 |
10465571 |
| 連携ID |
|
|
値 |
15359 |
10465571.pdf (1.9 MB)
