基于皮肤的可调量子几何中应变向量的感生编码
介观与纳米尺度物理
2025-01-09 v1
摘要
人类皮肤提供关键的触觉反馈，使我们能够通过感知和编码每个触觉受体中多个参数所引起的复杂变形来 skillfully 地感知各种物体。然而，用常规材料的电子性质复制这种高维触觉感知仍是一个巨大的挑战。本文提出了一种受皮肤启发的感应编码方法，直接在传感器中编码应变向量。通过利用van der Waals拓扑半金属 Td -WTe2中应变可调的量子特性，我们观察到在施加应变的大小和方向变化时，Td -WTe2中二阶和三阶非厄尔信号表现出稳健且独立的响应。通过严格的温度依赖性测量和尺度律分析，我们确立了这些应变响应主要来源于量子几何相关现象，包括Berry曲率和Berry连接极化张量。进一步地，我们的研究表明，应变依赖的非厄尔信号可以有效地使用单个器件对高维应变信息进行编码。这种能力使我们能够准确、综合地感知 embossed 字符“NJU”中的复杂应变模式。我们的发现突显了拓扑量子材料在推动下一代仿生柔性电子器件方面的前景。
引用
@article{arxiv.2501.04215,
title = {Skin-inspired in-sensor encoding of strain vector using tunable quantum geometry},
author = {Zenglin Liu and Jingwen Shi and Jin Cao and Zecheng Ma and Zaizheng Yang and Yanwei Cui and Lizheng Wang and Yudi Dai and Moyu Chen and Pengfei Wang and Yongqin Xie and Fanqiang Chen and Youguo Shi and Cong Xiao and Shengyuan A. Yang and Bin Cheng and Shi-Jun Liang and Feng Miao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.04215},
year = {2025}
}
备注
Published in Advanced Functional Materials (2024)