近日,我校williamhill英国李阳老师团队联合国内外多家科研机构,在分子忆阻器与类脑神经形态计算领域取得重要进展。相关研究成果以“A Lamellar-Redox-Driven Molecular Memristor for Pruned Spiking Neuromorphic Computing”为题,发表于国际顶级期刊Advanced Materials(影响因子26.8)。我校为该论文第一完成单位,张程老师为第一作者,李阳老师为共同通讯作者。
本研究首次报道了一种对称双核萘二酰亚胺(bis-NDI)分子忆阻材料,该材料兼具多重活性位点与层状有序氧化还原结构,可在分子尺度上实现对导电细丝生长的精准调控,进而驱动忆阻器实现模拟—数字可重构(Analog-to-Digital)功能。基于bis-NDI的人工突触器件展现出优异的模拟突触行为,功耗低至90 aJ µm⁻²;数字型存储行为的操作电压低至50 mV,器件良率达98%,并具备超过10⁴秒的长时保持特性。基于器件优异的电学性能,进一步在脉冲神经网络(SNNs)中提出了剪枝算法的反馈机制,在将连接神经元数量削减92%的同时,仍保持90%以上的识别率,为构建高效、低功耗的类脑计算系统提供了全新路径。

研究成果获得国家自然科学基金的资助,并获得国家自然科学基金委科学传播与成果转化中心的官网报道(https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/72256/index.html)。
