SCMs|基于二维α-In2Se3忆阻器的突触可塑性和学习行为

忆阻器与生物突触极为相似，可以实现生物突触的基本功能，使其成为了新一代类脑神经计算的研究热点。近日，河北大学闫小兵教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，制造了基于二维α-In₂Se₃材料的忆阻器件，其表现出了优异的电学性能、较快的开关速度(16.4和18.0 ns)以及器件电导的连续可调性。同时，大多数基本的生物突触功能得以实现，如短时记忆(STM)、长时记忆(LTM)、四种不同类型的尖峰时间依赖可塑性(STDP)和双脉冲易化行为(PPF)。

图1 (a)大脑记忆模型。(b, c)器件电导的连续可调性。(d-f)基于二维α-In₂Se₃材料的忆阻器件实现短时记忆(STM)、长时记忆(LTM)、四种不同类型的尖峰时间依赖可塑性(STDP)和双脉冲易化行为。

更重要的是，系统性地研究了三种实现长时记忆的有效方法，其中，根据艾宾浩斯遗忘曲线成功地模拟了强化学习功能。

这项工作将促进类脑神经计算以及人工智能在学习方面的研究发展。

文章信息

Ying Zhao, Yifei Pei, Zichang Zhang, et al. Memristor based on α-In₂Se₃ for emulating biological synaptic plasticity and learning behavior. SCIENCE CHINA Materials, https://doi.org/10.1007/s40843-021-1925-x

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