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摘要

神经形态电子学的迅速发展为生物神经系统仿生与模拟提供了有力支持. 具有三明治结构的两端人造突触电子器件不仅在结构上模拟了生物突触, 同时在类神经电脉冲信号的作用下可以完成对生物突触塑性的模拟与调控. 本文利用溶胶-凝胶法合成了具有层状结构的 P3相Na _2/3Ni _1/3Mn _2/3O ₂多元金属氧化物. 借助其晶体结构中Na ⁺易于嵌入/脱出的特性, 设计并制备了基于Na _2/3Ni _1/3Mn _2/3O ₂的离子迁移型人造突触, 器件在电脉冲信号的刺激下实现了对生物突触塑性的模拟, 并通过调校类神经尖峰脉冲信号, 成功对塑性行为进行了调控. 成功模拟了兴奋性突触后电流、双脉冲易化、脉冲数量依赖可塑性、脉冲频率依赖可塑性、脉冲电压幅值依赖可塑性和脉冲持续时间依赖可塑性. 同时, 器件实现了对摩斯电码指令的准确识别与响应.

关键词:

Abstract

Neuromorphic electronics has received considerable attention recent years, and its basic functional units are synaptic electronic devices. A two-terminal artificial synapse with sandwiched structure emulates plasticity of the biological synapses under the action of nerve-like electrical impulse signals. In this paper, P3 phase Na _2/3Ni _1/3Mn _2/3O ₂multi-element metal oxides with layered structure are synthesized by sol-gel process. Owing to the fact that Na ⁺is easy to embed/eject into its crystal structure, an ion-migrating artificial synapse based on Na _2/3Ni _1/3Mn _2/3O ₂is designed and fabricated. The device emulates important synaptic plasticity, such as excitatory postsynaptic current, paired-pulse facilitation, spike-number dependent plasticity, spike-frequency dependent plasticity, spike-voltage amplitude dependent plasticity and spike-duration dependent plasticity. The device realizes the identification and response to Morse code commands.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:徐文涛,wentao@nankai.edu.cn

基金项目:国家杰出青年科学基金(批准号: T2125005)、天津市杰出青年科学基金(批准号: 19JCJQJC61000)和深圳市科技计划 (批准号: JCYJ20210324121002008)资助的课题.

Authors and contacts

Corresponding author:Xu Wen-Tao,wentao@nankai.edu.cn

Funds:Project supported by the National Science Fund for Distinguished Young Scholars of China (Grant No. T2125005), the Tianjin Science Foundation for Distinguished Young Scholars, China (Grant No. 19JCJQJC61000), and the Shenzhen Science and Technology Project, China (Grant No. JCYJ20210324121002008).

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参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]

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[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
[38]
[39]
[40]
[41]
[42]
[43]
[44]
[45]
[46]

[1]	李洋帆, 郭红霞, 张鸿, 白如雪, 张凤祁, 马武英, 钟向丽, 李济芳, 卢小杰.双沟槽SiC 金属-氧化物-半导体型场效应管重离子单粒子效应. 必威体育下载 , 2024, 73(2): 026103.doi:10.7498/aps.73.20231440
[2]	李瑞, 徐邦林, 周建芳, 姜恩华, 汪秉宏, 袁五届.一种突触可塑性导致的觉醒-睡眠周期中突触强度变化和神经动力学转变. 必威体育下载 , 2023, 72(24): 248706.doi:10.7498/aps.72.20231037
[3]	李岩, 陈鑫力, 王伟胜, 石智文, 竺立强.蛋壳膜电解质栅控氧化物神经形态晶体管. 必威体育下载 , 2023, 72(15): 157302.doi:10.7498/aps.72.20230411
[4]	鞠晓璐, 李可, 余福成, 许明伟, 邓彪, 李宾, 肖体乔.电解池电化学反应过程的运动衬度X射线成像. 必威体育下载 , 2022, 71(14): 144101.doi:10.7498/aps.71.20220339
[5]	华洪涛, 陆博, 古华光.兴奋性自突触引起神经簇放电频率降低或增加的非线性机制. 必威体育下载 , 2020, 69(9): 090502.doi:10.7498/aps.69.20191709
[6]	郭科鑫, 于海洋, 韩弘, 卫欢欢, 龚江东, 刘璐, 黄茜, 高清运, 徐文涛.基于水热法制备三氧化钼纳米片的人工突触器件. 必威体育下载 , 2020, 69(23): 238501.doi:10.7498/aps.69.20200928
[7]	陈义豪, 徐威, 王钰琪, 万相, 李岳峰, 梁定康, 陆立群, 刘鑫伟, 连晓娟, 胡二涛, 郭宇锋, 许剑光, 童祎, 肖建.基于二维材料MXene的仿神经突触忆阻器的制备和长/短时程突触可塑性的实现. 必威体育下载 , 2019, 68(9): 098501.doi:10.7498/aps.68.20182306
[8]	薛晓丹, 王美丽, 邵雨竹, 王俊松.基于抑制性突触可塑性的神经元放电率自稳态机制. 必威体育下载 , 2019, 68(7): 078701.doi:10.7498/aps.68.20182234
[9]	刘益春, 林亚, 王中强, 徐海阳.氧化物基忆阻型神经突触器件. 必威体育下载 , 2019, 68(16): 168504.doi:10.7498/aps.68.20191262
[10]	王继飞, 林东旭, 袁永波.有机金属卤化物钙钛矿中的离子迁移现象及其研究进展. 必威体育下载 , 2019, 68(15): 158801.doi:10.7498/aps.68.20190853
[11]	栗苹, 许玉堂.氧空位迁移造成的氧化物介质层时变击穿的蒙特卡罗模拟. 必威体育下载 , 2017, 66(21): 217701.doi:10.7498/aps.66.217701
[12]	邵楠, 张盛兵, 邵舒渊.具有突触特性忆阻模型的改进与模型经验学习特性机理. 必威体育下载 , 2016, 65(12): 128503.doi:10.7498/aps.65.128503
[13]	曹汝楠, 徐飞, 朱佳斌, 葛升, 王文贞, 徐海涛, 徐闰, 吴杨琳, 马忠权, 洪峰, 蒋最敏.平面型钙钛矿太阳能电池温度相关的光伏性能时间响应特性. 必威体育下载 , 2016, 65(18): 188801.doi:10.7498/aps.65.188801
[14]	孟凡一, 段书凯, 王丽丹, 胡小方, 董哲康.一种改进的WOx忆阻器模型及其突触特性分析. 必威体育下载 , 2015, 64(14): 148501.doi:10.7498/aps.64.148501
[15]	任国栋, 武刚, 马军, 陈旸.一类自突触作用下神经元电路的设计和模拟. 必威体育下载 , 2015, 64(5): 058702.doi:10.7498/aps.64.058702
[16]	王美丽, 王俊松.基于抑制性突触可塑性的反馈神经回路兴奋性与抑制性动态平衡. 必威体育下载 , 2015, 64(10): 108701.doi:10.7498/aps.64.108701
[17]	夏小飞, 王俊松.基于分岔理论的突触可塑性对神经群动力学特性调控规律研究. 必威体育下载 , 2014, 63(14): 140503.doi:10.7498/aps.63.140503
[18]	陈军, 李春光.具有自适应反馈突触的神经元模型中的混沌:电路设计. 必威体育下载 , 2011, 60(5): 050503.doi:10.7498/aps.60.050503
[19]	肖定全, 韦力凡, 李子森, 朱建国, 钱正洪, 彭文斌.金属氧化物薄膜的多离子束反应共溅射模型(Ⅱ)——数值计算与结果讨论. 必威体育下载 , 1996, 45(2): 345-352.doi:10.7498/aps.45.345
[20]	肖定全, 韦力凡, 李子森, 朱建国, 钱正洪, 彭文斌.金属氧化物薄膜的多离子束反应共溅射模型(Ⅰ)——模型建立. 必威体育下载 , 1996, 45(2): 330-338.doi:10.7498/aps.45.330

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