7-甲基喹啶紫iodobismuthate 电致变色器：用于物理储备计算的塑性与电致变色特性研究
无序系统与神经网络
2025-04-18 v1
摘要
本研究从两个方面探讨7-甲基喹啶紫卤化物（I、Br、Cl）的结构与半导性能及其神经形态与储备计算应用中的电致变色性与塑性特性。晶体学分析确认，卤化物诱导的结构变化形成低维卂化物片段。通过漫反射光谱学研究了光学带隙，结果与密度泛函理论计算结果一致。由于溶解性限制，仅对7-甲基喹啶紫硝化物复合物在电子器件中进行了探索。电压-电流扫描显示出拇形式滞回环，特征为电致变色器。电导率随温度的研究表明，器件的导电性来源于离子导电性与电子导电性的组合。鉴于电致变色器可作为无需编程即可作为单个神经元功能，其与神经形态计算的要求相吻合，本研究进一步研究了长期抑制、增强及突触时间依赖性塑性。由于增强-抑制图显示出非线性且具有记忆衰减特性，这些材料可作为物理储备计算的优良候选材料。为进一步评估该材料，本文构建了一个包含16个金电极的电子器件，具有1个输入端和15个输出端，制覆有 studied 物质层。通过一系列基准任务（包括波形生成、NARMA-2、记忆容量评估及直流/交流电流下的噪声研究）评估了器件的复杂性和非线性。该器件在MNIST手写数字分类中实现了82.26%的准确率，对语音数字（6位不同者的“2”）实现了82%的准确率。
关键词
引用
@article{arxiv.2504.12705,
title = {7-Methylquinolinium Iodobismuthate Memristor: Exploring Plasticity and Memristive Properties for Digit Classification in Physical Reservoir Computing},
author = {Gisya Abdi and Ahmet Karacali and Alif Syafiq Kamarol Zaman and Marlena Gryl and Andrzej Sławek and Aleksandra Szkudlarek and Hirofumi Tanaka and Konrad Szaciłowski},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.12705},
year = {2025}
}