NdNiO$_3$ 神经忆阻器中电压驱动自持振荡的动力学
应用物理
2023-03-17 v1 材料科学
摘要
主动忆阻器元件亦称神经忆阻器 (neuristors)，是自振荡器件，非常近似于生物神经元功能，对低功耗神经形态硬件的发展至关重要。呈现随温度超线性依赖传导机制的材料可导致负微分电阻 (NDR) 区间，并可被进一步构建为自振荡器。热失控、绝缘体到金属相变 (IMT) 可引发此类超线性，并在 TaO、NbO 和 VO 等系统中被广泛研究。然而，在金属-绝缘体转变温度上提供大可调性的 ReNiO 系统迄今较少被探索。此处我们在模型电荷转移绝缘体 NdNiO 薄膜上演示了 MHz 频率与低温下的全或无类神经元自振荡及其频率编码行为。我们研究了 NDR 的温度依赖性，并表明即使在低于 IMT 温度时它也会消失。我们还表明阈值电压随器件尺寸缩放，且一个简单的电热器件模型捕捉了所有这些显著特征。与现有模型相反，我们的模型正确预测了振荡幅度与外加电压的无关性，为 NDR 区域中不动点的性质及其周围非线性振荡的动力学提供了关键见解。关键词：NDR、振荡、热模型。
引用
@article{arxiv.2303.09394,
title = {Dynamics of Voltage Driven Self-Sustained Oscillations in NdNiO$_3$ Neuristors},
author = {Upanya Khandelwal and Qikai Guo and Beatriz Noheda and Pavan Nukala and Saurabh Chandorkar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.09394},
year = {2023}
}
备注
4 figures in the manuscript and 3 in Supplementary