Subquantum Semimetal Bi and Oxygen Vacancy Filament Memristors for Neuromorphic Computing

神经形态工程学 记忆电阻器 材料科学 蛋白质丝 空位缺陷 纳米技术 氧气 光电子学 工程物理 凝聚态物理 电子工程 人工神经网络 计算机科学 复合材料 物理 人工智能 量子力学 工程类
作者
Chenyu Zhuge,Jiandong Jiang,L. Chen,Zhichao Xie,Guangyue Shen,Yujun Fu,Qi Wang,Deyan He
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (23): 34129-34138 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.5c02955
摘要

Memristors, as neural synapse devices, have been regarded as excellent candidates for non-von Neumann architecture because of their high scalability. However, the randomness of the filaments of state-of-the-art filamentary memristors leads to high variability and poor reliability. Herein, a semimetal bismuth (Bi)-based memristor with oxygen vacancy (VO)-Bi filaments was proposed. The Bi-based memristor has a subquantum conductance change, high switching consistency, and controllable weight update linearity. Through spherical aberration-corrected scanning transmission electron microscopy (AC-STEM) and density functional theory (DFT) calculations, the formation mechanism of VO and Bi clusters in the filaments and the overall switching mechanism of the VO-Bi filaments were elucidated. Specifically, VO provides a conductive path while Bi ions migrate, leading to the reduction of Bi clusters in the SiO2 layer. Furthermore, artificial neural network (ANN) simulations based on back-propagation and reservoir computing (RC) systems achieved large digit recognition accuracies of 95.77 and 94.15%, respectively.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
jiajia完成签到,获得积分10
1秒前
尹梦成完成签到,获得积分10
2秒前
wangwangxiao完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
所所应助热热采纳,获得10
5秒前
甜蜜的物语完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
9秒前
FashionBoy应助mist采纳,获得30
9秒前
9秒前
小灰灰完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
满意以筠发布了新的文献求助10
9秒前
agirl完成签到,获得积分10
9秒前
成就寒凡完成签到,获得积分20
10秒前
mole完成签到,获得积分10
10秒前
zhaoying完成签到,获得积分10
12秒前
nicholas完成签到,获得积分10
12秒前
成就寒凡发布了新的文献求助10
13秒前
取昵称好难完成签到,获得积分10
13秒前
顾矜应助yu采纳,获得10
15秒前
乃惜发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
小赵完成签到,获得积分10
17秒前
cc完成签到 ,获得积分10
17秒前
18秒前
18秒前
Akim应助危机的雪旋采纳,获得10
19秒前
20秒前
脑洞疼应助乃惜采纳,获得10
22秒前
NexusExplorer应助化学元素采纳,获得10
22秒前
萨特完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小灰灰发布了新的文献求助10
22秒前
汉堡包应助CJJJ采纳,获得10
23秒前
24秒前
24秒前
安静一曲发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
lx完成签到 ,获得积分10
27秒前
高分求助中
(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
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
Brittle fracture in welded ships 1000
King Tyrant 600
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
Laryngeal Mask Anesthesia: Principles and Practice. 2nd ed 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5565885
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4650819
关于积分的说明 14693545
捐赠科研通 4592932
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2519798
邀请新用户注册赠送积分活动 1492175
关于科研通互助平台的介绍 1463346