近日，深圳大學(xué)高等研究院周曄研究員在Small上發(fā)表題為“Biological Spiking Synapse Constructed from Solution Processed Bimetal Core–Shell Nanoparticle Based Composites”的正封面論文（Small, 2018, 1800288）。該論文的共同第一作者為電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院周黎博士與高等研究院大四本科生毛靖宇，主要參與者包括高等研究院本科生任意、張仕銳以及電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院本科生楊嘉欽等。高等研究院周曄研究員與電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)院韓素婷副教授為通訊作者，深圳大學(xué)為第一完成單位及通訊單位。受到生物神經(jīng)系統(tǒng)的高度并行處理能力和低能耗的啟發(fā)，用基于電子元件的人工突觸來(lái)模擬類(lèi)腦行為的神經(jīng)形態(tài)計(jì)算可能起到解決馮諾依曼瓶頸的關(guān)鍵作用。電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RRAM）由于其可調(diào)的雙向開(kāi)關(guān)行為而非常適用于人工突觸。在這項(xiàng)工作中，課題組利用溶液法制備的Au @ Ag核殼粒子開(kāi)發(fā)了一種基于RRAM的人工突觸。由于Ag離子在復(fù)合膜中的遷移和金屬絲的形成以及Au @ Ag粒子良好的電荷捕獲特性，該器件具有高度可控的雙穩(wěn)態(tài)電阻開(kāi)關(guān)特性。此外，本工作模擬了多種突觸功能，包括雙脈沖抑制、成對(duì)脈沖促進(jìn)、強(qiáng)直后增強(qiáng)、時(shí)間相關(guān)可塑性以及從短期可塑性向長(zhǎng)期可塑性的轉(zhuǎn)變。這項(xiàng)工作表明，以雙金屬核殼粒子為基礎(chǔ)的人工突觸有提供進(jìn)一步創(chuàng)建神經(jīng)形態(tài)計(jì)算系統(tǒng)的巨大潛力。

該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省教育廳、廣東省科技廳、深圳市科創(chuàng)委、深圳大學(xué)與臺(tái)北科技大學(xué)學(xué)術(shù)合作專(zhuān)題等項(xiàng)目的資助。

研究成果鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/smll.201800288