従来の半導体素子とは異なる原理で動作する、イオニック・ナノアーキテクトニクス法で創製した素子の特徴は、使用する素子材料の骨格を構成している原子（イオン）の移動をナノスケールから原子スケールで制御して動作させることにある。電子と比べて質量やサイズが著しく大きなイオンの輸送制御は、素子材料の結晶構造やヘテロ界面などを再構築することであり、材料の可逆的なナノ建築 (=ナノアーキテクトニクス) を可能にする。このイオニック・ナノアーキテクトニクスに基づく新規デバイスは、外部からの電圧印加などにより可逆的あるいは不可逆的な構造変化を素子材料内で生じさせ、そこから発現する興味深い物性を利用することによって動作する。素子材料として用いる機能性材料を目的に応じて選択することによって、従来の半導体素子では得られない電気的、光学的、磁気的、機械的な機能や性能を有する様々な素子を開発することが可能である。
これまでに、我々は原子スイッチ、人工シナプス、意思決定素子、物理リザバー素子、人工五官素子、多値メモリ、可変抵抗素子、可変磁気抵素子、可変超伝導素子などを構築している。更には、神経細胞の可塑性などを模倣する多様な素子の開発も可能になったことから、人間の脳の機能を模倣して動作する小型・低消費電力のニューロコンピューティングのための各種素子やシステムの開発を企業連携研究により推進し、次世代高度情報通信社会などへの発展に貢献したいと考えている。