基于 Bi2O2Se 的三端忆阻器中真正伴随且独立表达的短程与长程可塑性
应用物理
2019-01-17 v1 材料科学
摘要
不同时间尺度上多种突触可塑性机制的协调产生复杂的认知过程。为在忆阻神经形态系统中实现可比的认知复杂性，能够同时模拟短程可塑性（STP）与长程可塑性（LTP）的器件至关重要。然而，这一基本仿生特性在任何现有忆阻器中均未见报道，其中 STP 与 LTP 因无法利用不同位点与机制解耦而只能被选择性诱发。本工作中，我们首次展示在三端忆阻器中实现真正伴随的 STP 与 LTP，该器件利用独立的物理现象分别表示每种可塑性。新兴层状材料 Bi2O2Se 首次用于忆阻器，为超薄、高速、低功耗神经形态器件开辟了前景。我们忆阻器中 STP 与 LTP 的协同作用允许通过刺激频率或强度对瞬时突触效能进行从抑制到易化的全范围调制，为神经形态功能实现提供通用器件平台。我们建立了循环神经电路模型以模拟复杂的“睡眠-觉醒周期自调节”过程，其中 STP 与 LTP 的伴随性被假定为实现该神经稳态的关键因素。本工作为忆阻器高度复杂计算能力及其实现先进神经形态功能的前景提供了新见解。
引用
@article{arxiv.1810.00898,
title = {Truly concomitant and independently expressed short- and long-term plasticity in Bi2O2Se-based three-terminal memristor},
author = {Ziyang Zhang and Tianran Li and Yujie Wu and Yinjun Jia and Congwei Tan and Xintong Xu and Guanrui Wang and Juan Lv and Wei Zhang and Yuhan He and Luping Shi and Hailin Peng and Huanglong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.00898},
year = {2019}
}