An Optogenetics‐Inspired Flexible van der Waals Optoelectronic Synapse and its Application to a Convolutional Neural Network

光遗传学 神经形态工程学 材料科学 神经科学 突触 生物神经网络 纳米技术 范德瓦尔斯力 计算机科学 光电子学 人工神经网络 人工智能 分子 物理 生物 机器学习 量子力学
作者
Seunghwan Seo,Je‐Jun Lee,Ryong‐Gyu Lee,Tae Hyung Kim,Sang‐Yong Park,Sooyoung Jung,H.J. Lee,Maksim Andreev,Kyeong‐Bae Lee,Kil‐Su Jung,Seyong Oh,Joo‐Ho Lee,Ki Seok Kim,Geun Young Yeom,Yong‐Hoon Kim,Jin‐Hong Park
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (40): e2102980-e2102980 被引量:145
标识
DOI:10.1002/adma.202102980
摘要

Abstract Optogenetics refers to a technique that uses light to modulate neuronal activity with a high spatiotemporal resolution, which enables the manipulation of learning and memory functions in the human brain. This strategy of controlling neuronal activity using light can be applied for the development of intelligent systems, including neuromorphic and in‐memory computing systems. Herein, a flexible van der Waals (vdW) optoelectronic synapse is reported, which is a core component of optogenetics‐inspired intelligent systems. This synapse is fabricated on 2D vdW layered rhenium disulfide (ReS 2 ) that features an inherent photosensitive memory nature derived from the persistent photoconductivity (PPC) effect, successfully mimicking the dynamics of biological synapses. Based on first‐principles calculations, the PPC effect is identified to originate from sulfur vacancies in ReS 2 that have an inherent tendency to form shallow defect states near the conduction band edges and under optical excitation lead to large lattice relaxation. Finally, the feasibility of applying the synapses in optogenetics‐inspired intelligent systems is demonstrated via training and inference tasks for the CIFAR‐10 dataset using a convolutional neural network composed of vdW optoelectronic synapse devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
小马甲应助玩命的凝天采纳,获得10
刚刚
刚刚
共享精神应助ttt采纳,获得10
刚刚
日落大漠完成签到,获得积分10
刚刚
在水一方应助ttt采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助ttt采纳,获得10
1秒前
1秒前
往往超可爱完成签到,获得积分10
1秒前
NexusExplorer应助ttt采纳,获得10
1秒前
Akim应助花木森林jl091121采纳,获得10
1秒前
乐乐应助ttt采纳,获得10
1秒前
爆米花应助ttt采纳,获得10
1秒前
星辰大海应助ttt采纳,获得10
1秒前
上官若男应助ttt采纳,获得10
1秒前
丘比特应助LL采纳,获得30
2秒前
Monster完成签到,获得积分20
2秒前
sssshhh完成签到,获得积分10
3秒前
卫申燕发布了新的文献求助10
3秒前
Dead Cells完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助研友_8Wzz7Z采纳,获得10
4秒前
许健发布了新的文献求助10
4秒前
aaaaaaaaaaaa应助丽莉采纳,获得10
4秒前
昂都完成签到,获得积分10
4秒前
Jiao发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
留的白完成签到,获得积分10
4秒前
平芜尽处完成签到,获得积分10
4秒前
STAN发布了新的文献求助10
4秒前
lll完成签到,获得积分10
4秒前
sssshhh发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
负责的数据线完成签到,获得积分10
5秒前
Yuan发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
所所应助想把太阳揣兜里采纳,获得10
7秒前
xxl发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
酷酷念波发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7277859
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8898747
关于积分的说明 18819102
捐赠科研通 6950209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3206661
关于科研通互助平台的介绍 2377448
邀请新用户注册赠送积分活动 2181501