我校在二阶忆阻器机制及神经突触仿生领域取得新进展

发布时间:2024-01-29 供稿单位:物理学院、科学技术处 撰稿:林亚、孙艳辉 点击次数:

  我校物理学院忆阻器研究团队和中科院物理研究所合作在二阶忆阻器机制及神经突触仿生领域取得新进展。研究成果以Direct Observation of Oxygen Ion Dynamics in a WO3-x based Second-Order Memristor with Dendritic Integration Functions为题,在国际期刊Advanced Functional Materials 《先进功能材料》发表。该项研究利用原位透射电子显微镜(TEM)技术直接观测氧化钨基二阶忆阻器内部氧离子迁移扩散过程,为相关阻变机制提供有力证据。

原位观测氧化钨二阶忆阻器的氧动力学过程

  忆阻器作为新兴的两端纳米智能器件,在结构、机制和功能方面与生物突触高度相似,被认为是构建神经形态计算系统的理想硬件选择。目前已有理论模型表明氧离子迁移扩散过程与电导调节行为的内在联系,但仍然缺乏相关氧动力学的直接观测证据。本研究结果为明确忆阻材料中离子动力学过程,利用原位TEM技术直接观测电场驱动下的氧化钨材料器件变化。TEM和剖面X射线光电子能谱结果直接反映出氧迁移扩散过程,并由此提出界面势垒调节忆阻模型。上述氧离子动力学过程为时空信息的高效处理提供了理想平台,包括同步/异步树突整合和逻辑运算功能。

基于氧化钨器件的同步树突整合及逻辑运算功能

  徐海阳教授团队长期围绕忆阻材料与器件开展研究,形成了系统的研究成果。近5年,先后在Nature Communications等国际高水平刊物上发表多篇研究论文。本论文第一作者为物理学院林亚副教授,通讯作者为王中强教授、谷林教授和徐海阳教授。该研究得到了国家重点研发计划,国家自然科学基金等项目的资助。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202302787