分子多媒体忆阻器中的信号滤波过程
介观与纳米尺度物理
2017-04-06 v1
摘要
获得精确可控、鲁棒且可复现的忆阻器以实现高效神经形态计算仍极具挑战。分子剪裁旨在获得更灵活可调的塑性，作为实现新型基于忆阻器的突触的新范式近来引起了极大兴趣。受血液中血红蛋白刻意输运氧气的启发，我们报道了一种新颖的分子调控电子/离子半导体（MEIS）平台 ITO/MTPP/Al2O3-x/Al，利用一系列金属卟啉（MTPPs）来精细调节离子迁移，从而实现鲁棒的分子多媒体忆阻器。由配位调控的离子迁移产生的稳定捏滞回线通过不同的器件结构、操作模式以及扫描透射电子显微镜与能量色散 X 射线光谱（STEM-EDX）和 X 射线光电子能谱（XPS）表征得到验证。依赖于金属配位的器件参数（如电势与抑制以及保持曲线）进一步支持了配位与刺激通量依赖的忆阻行为之间的关联。在 5,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟啉锌(II)（ZnTPP）突触中，我们实现了多种仿真，主要包括基于生物赫布规则在集成神经形态构型中从短期记忆（STM）到长期记忆（LTM）的过渡、学习经验以及活动依赖的学习-记忆过程，并发展了新颖的尖峰幅度依赖可塑性（SADP），其信号滤波以及习惯化与敏感化应用超越了盛行的赫布规则。
引用
@article{arxiv.1704.01526,
title = {Filtering Signal Processes in Molecular Multimedia Memristors},
author = {Zhiyong Wang and Laiyuan Wang and Masaru Nagai and Linghai Xie and Haifeng Ling and Qi Li and Ying Zhu and Tengfei Li and Mingdong Yi and Naien Shi and Wei Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.01526},
year = {2017}
}