已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Reconfigurable Low-Power TiO2 Memristor for Integration of Artificial Synapse and Nociceptor

神经形态工程学 记忆电阻器 材料科学 神经科学 突触 纳米技术 计算机科学 人工智能 人工神经网络 电子工程 生物 工程类
作者
Mousam Charan Sahu,Anjan Kumar Jena,Sameer Kumar Mallik,Suman Roy,Sandhyarani Sahoo,R. S. Ajimsha,Pankaj Misra,Satyaprakash Sahoo
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (21): 25713-25725 被引量:55
标识
DOI:10.1021/acsami.3c02727
摘要

Bio-mimetic advanced electronic systems are emerging rapidly, engrossing their applications in neuromorphic computing, humanoid robotics, tactile sensors, and so forth. The biological synaptic and nociceptive functions are governed by intricate neurotransmitter dynamics that involve both short-term and long-term plasticity. To emulate the neuronal dynamics in an electronic device, an Ag/TiO2/Pt/SiO2/Si memristor is fabricated, exhibiting compliance current controlled reversible transition of volatile switching (VS) and non-volatile switching (NVS). The origin of the VS and NVS depends on the diameter of the conducting filament, which is explained using a field-induced nucleation theory and validated by temporal current response measurements. The switching delay of the device is used to determine the characteristic nociceptive behaviors such as threshold, relaxation, inadaptation, allodynia, and hyperalgesia. The short-term and long-term retention loss attributed to the VS and NVS, respectively, is used to emulate short-term memory and long-term memory of the biological brain in a single device. More importantly, synergistically modulating the VS-NVS transition, the complex spike rate-dependent (SRDP) and spike time-dependent plasticity (STDP) with a weight change of up to 600% is demonstrated in the same device, which is the highest reported so far for TiO2 memristors. Furthermore, the device exhibits very low power consumption, ∼3.76 pJ/spike, and can imitate synaptic and nociceptive functions. The consolidation of complex nociceptive and synaptic behavior in a single memristor facilitates low-power integration of scalable intelligent sensors and neuromorphic 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
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
cc发布了新的文献求助10
1秒前
沉默的谷丝完成签到,获得积分10
2秒前
我口中说的永远完成签到,获得积分10
4秒前
EMM完成签到 ,获得积分10
5秒前
李健应助YW采纳,获得10
5秒前
nglmy77完成签到 ,获得积分10
7秒前
简单的沛蓝完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Lucas应助典雅的面包采纳,获得10
9秒前
10秒前
yangjoy完成签到 ,获得积分10
10秒前
Oliaa发布了新的文献求助10
13秒前
吱吱吱吱完成签到 ,获得积分10
14秒前
我想毕业发布了新的文献求助10
15秒前
Yini应助心怡采纳,获得100
15秒前
大恐龙的噗噗完成签到,获得积分10
15秒前
lljye完成签到,获得积分10
17秒前
淡水痕完成签到,获得积分10
19秒前
LL完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
23秒前
boldhammer完成签到 ,获得积分10
23秒前
Bismarck完成签到,获得积分20
24秒前
nuonuo完成签到,获得积分10
25秒前
笑点低剑封完成签到,获得积分10
25秒前
爱喝酸奶完成签到 ,获得积分10
25秒前
26秒前
archer01发布了新的文献求助10
26秒前
28秒前
nuonuo发布了新的文献求助10
28秒前
new1完成签到,获得积分10
29秒前
sss完成签到 ,获得积分10
30秒前
Bismarck发布了新的文献求助10
31秒前
momo发布了新的文献求助10
31秒前
33秒前
俊逸的棒棒糖完成签到 ,获得积分10
34秒前
淡淡元蝶完成签到 ,获得积分10
36秒前
archer01完成签到,获得积分20
36秒前
戈屿完成签到 ,获得积分10
36秒前
FODCOC完成签到,获得积分10
43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
FUNDAMENTAL STUDY OF ADAPTIVE CONTROL SYSTEMS 500
微纳米加工技术及其应用 500
Nanoelectronics and Information Technology: Advanced Electronic Materials and Novel Devices 500
Performance optimization of advanced vapor compression systems working with low-GWP refrigerants using numerical and experimental methods 500
Constitutional and Administrative Law 500
PARLOC2001: The update of loss containment data for offshore pipelines 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5290829
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4442088
关于积分的说明 13829140
捐赠科研通 4324909
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2373887
邀请新用户注册赠送积分活动 1369261
关于科研通互助平台的介绍 1333341