我校物理學(xué)院憶阻器研究團(tuán)隊(duì)和中科院物理研究所合作在二階憶阻器機(jī)制及神經(jīng)突觸仿生領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究成果以Direct Observation of Oxygen Ion Dynamics in a WO3-x based Second-Order Memristor with Dendritic Integration Functions為題，在國際期刊Advanced Functional Materials 《先進(jìn)功能材料》發(fā)表。該項(xiàng)研究利用原位透射電子顯微鏡（TEM）技術(shù)直接觀測氧化鎢基二階憶阻器內(nèi)部氧離子遷移擴(kuò)散過程，為相關(guān)阻變機(jī)制提供有力證據(jù)。
原位觀測氧化鎢二階憶阻器的氧動(dòng)力學(xué)過程
憶阻器作為新興的兩端納米智能器件，在結(jié)構(gòu)、機(jī)制和功能方面與生物突觸高度相似，被認(rèn)為是構(gòu)建神經(jīng)形態(tài)計(jì)算系統(tǒng)的理想硬件選擇。目前已有理論模型表明氧離子遷移擴(kuò)散過程與電導(dǎo)調(diào)節(jié)行為的內(nèi)在聯(lián)系，但仍然缺乏相關(guān)氧動(dòng)力學(xué)的直接觀測證據(jù)。本研究結(jié)果為明確憶阻材料中離子動(dòng)力學(xué)過程，利用原位TEM技術(shù)直接觀測電場驅(qū)動(dòng)下的氧化鎢材料器件變化。TEM和剖面X射線光電子能譜結(jié)果直接反映出氧遷移擴(kuò)散過程，并由此提出界面勢壘調(diào)節(jié)憶阻模型。上述氧離子動(dòng)力學(xué)過程為時(shí)空信息的高效處理提供了理想平臺(tái)，包括同步/異步樹突整合和邏輯運(yùn)算功能。
基于氧化鎢器件的同步樹突整合及邏輯運(yùn)算功能
徐海陽教授團(tuán)隊(duì)長期圍繞憶阻材料與器件開展研究，形成了系統(tǒng)的研究成果。近5年，先后在Nature Communications等國際高水平刊物上發(fā)表多篇研究論文。本論文第一作者為物理學(xué)院林亞副教授，通訊作者為王中強(qiáng)教授、谷林教授和徐海陽教授。該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃，國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202302787
