80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  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(chǔ)量大、處理速度快等特點(diǎn)，可以并行運(yùn)行計(jì)算和記憶功能，在提升工作效率的同時(shí)大大降低運(yùn)行能耗。因此，類腦神經(jīng)計(jì)算和人工突觸器件的概念被認(rèn)為是下一代學(xué)習(xí)、認(rèn)知、記憶和存儲(chǔ)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(jī)功能材料開發(fā)雙端憶阻器件成為當(dāng)前的一大研究熱點(diǎn)。

圖 1. 二維微/納米HOFs與的HOFs@Au合成和觀測過程，以及雙端有機(jī)憶阻器的制備示意圖。

【本文要點(diǎn)】

要點(diǎn)一：納米條帶狀HOFs@Au復(fù)合材料的可控合成

  研究發(fā)現(xiàn)納米HOFs的生長過程可以通過肉眼大致監(jiān)測到，并通過動(dòng)態(tài)光散射(DLS)和掃描電鏡(SEM)測量進(jìn)一步驗(yàn)證。在UV照射下，HOFs的前驅(qū)體TBAPy在不同溶劑的生長中發(fā)射出不同波長的光（圖1）。在DMF或DMSO與乙醇的混合溶劑中，尤其保持這良好的膠體分散現(xiàn)象，而在其他溶劑中，過度的生長容易導(dǎo)致聚集沉淀。進(jìn)一步通過表征手段，證明了不同溶劑中的生長差異，并通過還原反應(yīng)將Au NPs嵌入到納米HOFs骨架中（圖2）。研究同樣提供了研磨法制備HOFs的設(shè)計(jì)思路。這一可視化的合成過程為為開發(fā)2D-HOF納米帶及其異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料提供了新的途徑。

圖 2. 二維微/納米HOFs與的HOFs@Au合成和觀測過

要點(diǎn)二：掃描電壓模式下穩(wěn)定的梯度阻變行為

  在掃描電壓模式下，基于HOFs@Au的憶阻器可以很容易地實(shí)現(xiàn)漸進(jìn)式電導(dǎo)調(diào)諧，這可以用來模仿生物神經(jīng)元中的突觸行為。通過重復(fù)電壓刺激，建立了一個(gè)遺忘-再學(xué)習(xí)-遺忘的記憶過程。具體來說，通在初始階段經(jīng)歷快速的損失，隨后經(jīng)歷緩慢的衰減，遵循艾賓浩斯遺忘曲線。基于HOFs@Au的憶阻器與人類記憶遺忘的趨勢吻合較好，可以模仿人試圖隨著時(shí)間的推移的遺忘過程。逆電壓刺激一段時(shí)間后(10次，約160 s)，器件電流可以再次恢復(fù)到較高水平，表現(xiàn)為“再學(xué)習(xí)”過程（圖3）。然而，并不是所有被遺忘的內(nèi)容都能被重新學(xué)習(xí)，尤其是在正電壓刺激的區(qū)域，這表明長時(shí)間記憶能力受損。此外，通過控制HOFs@Au憶阻器器件中的限制電流(I_CC)，同樣也可以實(shí)現(xiàn)電阻狀態(tài)的精準(zhǔn)調(diào)控，這為突觸強(qiáng)度的電導(dǎo)狀態(tài)提供了額外的策略。

圖 3. 電壓掃描模式下梯度電導(dǎo)和時(shí)間依賴曲線

要點(diǎn)三：脈沖電壓模式下模擬低功耗的人工突觸功能

  不同的脈沖序列會(huì)產(chǎn)生不同的突觸功能和多級(jí)電阻狀態(tài)，當(dāng)脈沖時(shí)間間隔Δt小于5000 ns時(shí)，器件表現(xiàn)出電流漸變的特性，與電壓掃描模式下的電學(xué)行為相似 （圖3）。結(jié)果表明，基于HOFs@Au可以通過不同的脈沖振幅、寬度、Δt和T_R&F參數(shù)對(duì)電導(dǎo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過不同的脈沖序列改變電流權(quán)重的變化，最終實(shí)現(xiàn)PPF, PTP，EPSC等突觸功能模擬。經(jīng)過計(jì)算，單個(gè)憶阻器在3.0 V偏置電壓下的響應(yīng)時(shí)間為250 ns，即單個(gè)突觸器件的能量消耗大約為1.12 nJ/spike和35.8 fJ μm^?2。此外，隨著器件面積的減小，HOFs@Au憶阻器的能量消耗有望大大降低，具備開發(fā)超低功耗人工突觸和神經(jīng)計(jì)算架構(gòu)的潛力。

圖 4. 電壓脈沖模式下電流權(quán)重變化測試以及突觸行為模擬

論文致謝：

  本工作的完成受到楊新波教授（蘇州大學(xué)）、俞飛教授（南京師范大學(xué)）、周曄研究員（深圳大學(xué)）、馬春蘭教授（蘇州科技大學(xué)）、王冠博士（蘇州大學(xué)）的指導(dǎo)和幫助，在此一并表示感謝。同時(shí)，感謝國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金，江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)基金、江蘇省六大人才高峰項(xiàng)目、江蘇省“十四五”重點(diǎn)學(xué)科、蘇州市低維光電材料與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、香港城市大學(xué)及香港城市大學(xué)香港高等研究院(中國香港)對(duì)本研究工作的經(jīng)費(fèi)支持。

  文章鏈接

  Visual Growth of Nano-HOFs for Low-Power Memristive Spiking Neuromorphic System

  https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108274

通訊作者簡介

  張程博士簡介：蘇州科技大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院講師。2019-2020年前往新加坡南洋理工大學(xué)張其春教授團(tuán)隊(duì)進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)。江蘇省雙創(chuàng)人才。主要研究方向?yàn)橛袡C(jī)半導(dǎo)體、二維功能材料設(shè)計(jì)與合成，以及在阻變存儲(chǔ)器和人工突觸領(lǐng)域的應(yīng)用。目前已在Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Nano Energy, Small, ACS Appl. Mater. Interfaces, Org. Chem. Front.等國際知名期刊上發(fā)表SCI論文40余篇。H-index: 14.

  李陽副教授簡介：蘇州科技大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副教授。2016-2017年新加坡南洋理工大學(xué)公派留學(xué)。2022年當(dāng)選為國際科學(xué)組織Vebleo會(huì)士�，F(xiàn)擔(dān)任江蘇省材料學(xué)會(huì)副秘書長，Chin. J. Struct. Chem.青年編委，中國教育發(fā)展戰(zhàn)略學(xué)會(huì)人才發(fā)展專業(yè)委員會(huì)學(xué)術(shù)橋評(píng)審專家，江蘇省高新技術(shù)企業(yè)評(píng)審專家，中國微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。受邀Polymers期刊客座編輯。主要研究方向?yàn)樾滦投喙δ苄畔⒋鎯?chǔ)材料和憶阻器的設(shè)計(jì)、制備及其在人工突觸和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算的應(yīng)用。目前在Adv. Funct. Mater., InfoMat, Nano Energy, Small, ACS Appl. Mater. Interfaces, Sci. China Mater.等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文50余篇，主持國家自然科學(xué)基金，江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省高校面上項(xiàng)目等。H-index: 17。

  楊新波教授簡介：蘇州大學(xué)能源學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。2010年畢業(yè)于中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，獲博士學(xué)位。2010年4月至2020年5月先后在日本東北大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)和阿卜杜拉國王科技大學(xué)從事太陽能電池材料與器件的研究工作。迄今為止，在Joule, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., Prog. Photovoltaics等材料和能源領(lǐng)域權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文50余篇（一作/通訊30+），被引1500余次。澳大利亞科學(xué)委員會(huì)探索項(xiàng)目和荷蘭科學(xué)研究組織青年項(xiàng)目特邀評(píng)審專家, 2018年第7屆全球光伏大會(huì)鈍化接觸分會(huì)場主席；國際著名期刊(Joule, Adv. Mater., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Energy等)審稿人。

  張其春教授簡介：香港城市大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院終身教授。2014年受聘于新加坡南洋理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授（終身職位）。2017年當(dāng)選為英國化學(xué)會(huì)會(huì)士�，F(xiàn)擔(dān)任固態(tài)化學(xué)副主編，SusMat副主編和材料化學(xué)前沿、無機(jī)化學(xué)前沿、Aggerate、Materials Advances、亞洲化學(xué)、材料化學(xué)C (JMCC)顧問委員會(huì)成員。2018-2022年連續(xù)入選科睿唯安全球高被引學(xué)者。研究興趣包括新型碳基半導(dǎo)體材料的合成、自組裝及其應(yīng)用，目前已在Nat. Chem., Nat. Commun., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., ACS Nano, Nano Energy等期刊上發(fā)表SCI論文460余篇，被引超31000次，H-index: 103。