Signal Filtering Enabled by Spike Voltage‐Dependent Plasticity in Metalloporphyrin‐Based Memristors

材料科学 神经形态工程学 记忆电阻器 信号(编程语言) 人工神经网络 电压 离子键合 纳米技术 计算机科学 光电子学 电子工程 生物系统 离子 人工智能 电气工程 物理 量子力学 工程类 生物 程序设计语言
作者
Zhiyong Wang,Laiyuan Wang,Y. H. Wu,Linyi Bian,Masaru Nagai,Ruolin Jv,Linghai Xie,Haifeng Ling,Qi Li,Hongyu Bian,Mingdong Yi,Naien Shi,Xiaogang Liu,Wei Huang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (43) 被引量:53
标识
DOI:10.1002/adma.202104370
摘要

Neural systems can selectively filter and memorize spatiotemporal information, thus enabling high-efficient information processing. Emulating such an exquisite biological process in electronic devices is of fundamental importance for developing neuromorphic architectures with efficient in situ edge/parallel computing, and probabilistic inference. Here a novel multifunctional memristor is proposed and demonstrated based on metalloporphyrin/oxide hybrid heterojunction, in which the metalloporphyrin layer allows for dual electronic/ionic transport. Benefiting from the coordination-assisted ionic diffusion, the device exhibits smooth, gradual conductive transitions. It is shown that the memristive characteristics of this hybrid system can be modulated by altering the metal center for desired metal-oxygen bonding energy and oxygen ions migration dynamics. The spike voltage-dependent plasticity stemming from the local/extended movement of oxygen ions under low/high voltage is identified, which permits potentiation and depression under unipolar different positive voltages. As a proof-of-concept demonstration, memristive arrays are further built to emulate the signal filtering function of the biological visual system. This work demonstrates the ionic intelligence feature of metalloporphyrin and paves the way for implementing efficient neural-signal analysis in neuromorphic hardware.

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
Jie发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
时光发布了新的文献求助10
1秒前
嘻嘻完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
qifeng发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
奈奈iii完成签到,获得积分10
2秒前
robotmaster发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
小满完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
英俊的铭应助加一点荒谬采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
coolru发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
iiiii发布了新的文献求助10
5秒前
everlasting发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ding应助无私的鲂采纳,获得10
5秒前
啦啦啦完成签到 ,获得积分10
6秒前
LL完成签到,获得积分10
6秒前
朴素幼晴发布了新的文献求助10
6秒前
lllliiiii完成签到,获得积分10
6秒前
科研通AI2S应助发大财采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
刘恋发布了新的文献求助10
8秒前
xiarq发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
1区top完成签到,获得积分10
9秒前
呦吼完成签到,获得积分20
10秒前
Li发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
丘比特应助robotmaster采纳,获得10
11秒前
电池小白发布了新的文献求助10
12秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 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
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 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 7211250
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8843812
关于积分的说明 18663201
捐赠科研通 6863651
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3182805
关于科研通互助平台的介绍 2343372
邀请新用户注册赠送积分活动 2157129