Robust Neuromorphic Computing Enabled by Femtosecond Laser‐Modulated Divergent Ion Dynamics in CuInP2S6

神经形态工程学 飞秒 材料科学 离子 激光器 光电子学 纳米技术 人工神经网络 光学 人工智能 计算机科学 物理 量子力学
作者
Jin Peng,Guisheng Zou,Jinpeng Huo,Zehua Li,Tianming Sun,Bin Feng,Chengjie Du,Jiali Huo,Lei Liu
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:35 (41)
标识
DOI:10.1002/adfm.202504334
摘要

Abstract Inspired by the high efficiency and robustness of human brains, ion‐based artificial synaptic devices have been widely explored for neuromorphic computing. However, achieving stability and reliable functionality without additional components remains challenging due to the inherent variability of ion dynamics. Herein, homeostatic plasticity is demonstrated in a CuInP 2 S 6 (CIPS) artificial synapse via femtosecond laser treatment. The laser‐induced modulation exhibits state‐dependent effects, enhancing ionic mobility in the low conductance state (activation) and redistributing ions in the high conductance state (inhibition). The activation effect facilitates short‐term plasticity by improving postsynaptic current, while the inhibition effect enhances long‐term stability through reducing switching variability. Furthermore, tunable neuromorphic ion modulation in a two‐terminal CIPS device is synergistically achieved through the combined influence of an electric field, optical illumination, and femtosecond laser treatment. Finally, a spiking neural network simulation based on a single representative device is demonstrated, achieving an improvement in the accuracy of Modified National Institute of Standards and Technology (MNIST) handwritten digit recognition from 92.5% to 98.2% via femtosecond laser modulation. This work presents a novel strategy for efficiently manipulating ion dynamics in 2D van der Waals ferroionic materials, contributing to the development of adaptive and robust neuromorphic computing systems.
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
左语完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
情怀应助王先生采纳,获得10
2秒前
4秒前
Nancy发布了新的文献求助30
4秒前
科研通AI2S应助morena采纳,获得10
4秒前
科目三应助躺平的搬砖人采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
天天快乐应助香蕉斓采纳,获得10
5秒前
6秒前
yuzu发布了新的文献求助10
6秒前
上官若男应助风起采纳,获得10
8秒前
9秒前
1762120发布了新的文献求助10
9秒前
开心的觅山完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
Alan发布了新的文献求助10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
斯文败类应助Liying采纳,获得10
11秒前
汉堡包应助gg采纳,获得10
11秒前
11秒前
鬼宿宿完成签到 ,获得积分10
11秒前
CipherSage应助不安冰棍采纳,获得10
12秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
16秒前
科目三应助大大小小采纳,获得10
16秒前
秦奎发布了新的文献求助10
16秒前
糖小白完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
科研通AI6应助海鲭采纳,获得10
21秒前
FashionBoy应助谣谣采纳,获得10
21秒前
21秒前
苏苏苏发布了新的文献求助10
22秒前
Nancy完成签到,获得积分10
22秒前
照影完成签到,获得积分10
22秒前
不渝发布了新的文献求助10
24秒前
王先生发布了新的文献求助10
24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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Natural Product Extraction: Principles and Applications 500
Exosomes Pipeline Insight, 2025 500
Red Book: 2024–2027 Report of the Committee on Infectious Diseases 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 5662795
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4844654
关于积分的说明 15101083
捐赠科研通 4821111
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2580549
邀请新用户注册赠送积分活动 1534682
关于科研通互助平台的介绍 1493128