具有不应期的双斯格明子人工神经元

磁性斯格明子是纳米尺度的磁涡旋，具有高度稳定性且可被电流驱动，这催生了基于斯格明子、具备漏-积分-发放功能的人工神经元器件的设想。然而，迄今为止这类器件缺乏不应期过程，而该过程被认为对神经元动力学至关重要。本文证明基于双斯格明子的人工神经元克服了这一不足。在自旋轨道转矩驱动下，单个双斯格明子分裂为两个子斯格明子，它们向指定位置移动并可被电学探测，类似于神经元最终发放的激发过程。两个斯格明子之间的吸引相互作用导致一条独特轨迹：一旦它们到达探测区域，便自动沿不同路径返回中心重新形成双斯格明子。在此重置期间，该神经元无法再次发放。我们提出的器件比现有所有人造器件都更好地模拟了具有漏、积分、发放和不应期特征的生物神经元。