近日，物理与光电工程学院物理学系侯林涛研究员指导的硕士生苏晨辉、温学妙以共同第一作者在《Applied Physics Letters》（物理学TOP期刊）发表以“Achieving analog and digital resistive switching for quasi-2D perovskite memristors by compositional regulation and crystalline manipulation”为题的研究成果。侯林涛研究员和唐振方副教授为论文共同通讯作者。

图1：文章发表页面截图

随着信息时代的到来，忆阻器在神经形态电路与人工智能领域的应用需求愈发迫切。本研究快报通过调控准二维钙钛矿元素组成与结晶度，同时实现了模拟型阻变与数字型阻变特性。对于模拟忆阻器，在直流电压扫描与电压脉冲刺激下表现出电导的连续增强与连续抑制特性以及可塑的脉冲电压依赖性与频率依赖性，并利用卷积神经网络（CNN）实现模拟图像识别，准确率达到97.31%以上。对于数字型忆阻器，表现出优良的非易失性存储性能，其电阻开关比达5×10³，循环耐久性超过2100次，保持特性超10⁴秒，置位电压为0.55 V，复位电压为-1 V。本研究通过钙钛矿晶体调控与缺陷钝化等手段，在同一种材料配方下实现了模拟型与数字型两种阻变作用机制，进一步阐明了其物理本质，同时证实了该准二维钙钛矿材料在神经形态电路与存算一体技术领域具有较好的应用潜力与发展前景。

图2.面向神经形态计算：忆阻器模拟特性与CNN识别演示

图3.器件数字阻变行为与双模转换物理机制

该工作得到了国家自然科学基金项目（61774077）、广东省基础与应用基础研究联合基金重点项目（2019B1515120073、2019B090921002）、江汉大学光电化学材料与器件教育部重点实验室开放项目（JDGD-202302）以及广东省大学生创新创业训练计划资助项目（S202410559085）的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0276050

图文：苏晨辉

校对：陈科球
初审：黄晶晶

终审：幸江涛