人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)具有能量效率高、數(shù)據(jù)傳輸頻率高、信息存儲量大、處理速度快等特點，可以并行運行計算和記憶功能，在提升工作效率的同時大大降低運行能耗。因此，類腦神經(jīng)計算和人工突觸器件的概念被認為是下一代學(xué)習(xí)、認知、記憶和存儲數(shù)據(jù)的新方向。為了人工模擬生物突觸的學(xué)習(xí)行為和構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，基于有機功能材料開發(fā)雙端憶阻器件成為當前的一大研究熱點。
近日，來自蘇州科技大學(xué)的張程博士、李陽副教授，與香港城市大學(xué)的張其春教授合作，在國際知名期刊Nano Energy上發(fā)表題為“Visual Growth of Nano-HOFs for Low-Power Memristive Spiking Neuromorphic System”的研究論文。該論文首次在二維帶狀結(jié)構(gòu)氫鍵有機框架(HOFs)中插入過渡金屬納米顆粒作為有機-無機雜化阻變存儲材料，納米HOFs的生長過程可以通過肉眼直接觀測。通過實驗和計算研究證實了HOFs和過渡金屬納米粒子之間的局部表面等離子體共振效應(yīng)和增強的載流子轉(zhuǎn)移作用。基于HOFs@Au的憶阻器在連續(xù)掃描或脈沖電壓下呈現(xiàn)梯度電導(dǎo)，從而模擬生物神經(jīng)元中的突觸行為。該器件表現(xiàn)出卓越的穩(wěn)定性，即使在沒有任何封裝的情況下暴露在環(huán)境條件下長達6個月，仍能保持極其穩(wěn)定的突觸功能。
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