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YB注册_自然旗下期刊《科学报告》刊发缪向水教授团队研究成果

时间:2021-11-23 15:46:50 作者: YB注册

 4月8日,Nature出书集团旗下刊物《科学陈诉》(Scientific Reports)登载了我室缪向水传授团队于存储器方面的研究结果。此篇题为“ 硫系化合物忆阻器中的超快突触事务”(Ultrafast synaptic events in a chalcogenide memristor)的论文,由武汉光电国度试验室(筹)、光学与电子信息学院博士生李祎、钟应鹏及许磊等于缪向水传授的引导下完成。他们于基在硫系化合物质料的忆阻器中,乐成实现近似在人脑的勾当时序依靠突触可塑性(Spike-timing dependent plasticity, STDP)功效。

  传统计较机架构中,信息存储器及处置惩罚器是分散的,总线是毗连存储器及处置惩罚器的信息通报通道,其有限的数据传输速度被称为“ 冯·诺依曼瓶颈”,严峻限定了计较机的成长。而人脑的信息存储及处置惩罚没有较着的边界,人脑中包罗了多达万万亿个突触,突触是人脑举行信息存储及处置惩罚的基本单位,突触可塑性被认为是人脑影象及进修功效的主要基础。

  忆阻器作为一种新型存储器,是具备影象功效的非线性电阻,其电阻值可以或许随电荷流经的标的目的及数目发生变化。忆阻器的这一特征极为近似在人脑突触的毗连强度于生物电旌旗灯号刺激下的自顺应调治,可用来研制类脑存储器芯片,实现近似在人脑突触的信息存储及处置惩罚一体化功效,将为构建冲破“ 冯‧诺依曼瓶颈”的新型计较机系统布局提供一种极新的要领及思绪。

  研究职员发明了晶态Ge2Sb2Te5硫系化合物质料的忆阻特征,提出了其阻态变化源在晶格空位和晶界吊挂键等缺陷孕育发生的陷阱能级俘获及开释电荷的历程,并试验验证了其空间电荷限定导电模子。他们制备了T型布局忆阻器这类电子突触器件,施加纳秒级正负电脉冲对于忆阻器电阻实现了反复可控的渐变调控,用在到达突触权重于加强及按捺旌旗灯号刺激下的自顺应调治。

  经由过程设计突触前及突触后神经元刺激旌旗灯号,研究职员乐成演示了四种差别情势的STDP功效,并对于STDP时间窗口举行了从毫秒级到纳秒级的有用调控,最快STDP功效时间窗口达500 ns,比人脑STDP功效所需时间(~50 ms)快十万倍。该器件还有可以或许实现类神经元的阈值引发等功效,并具备超快操作速率、低操作电压、易在三维集成等上风,于将来可用在类脑存储器芯片。

  该项事情获得了国度国际科技互助项目(No.2010DFA11050)及国度“ 863”主题项目(No.2011AA010404)的撑持。

(责任编纂:詹健)

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