与CuS纳米颗粒嵌入在聚合膜中的扩散性记忆器作为人工感应器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 神经科学是一个神经科学.
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背景情况:

• 扩散性挥发性记忆体与生物感应器转导有相似之处.
• 开发经济,生物相容和可处理的扩散性记忆器对于人工感知系统至关重要.
• 聚合物或有机-无机混合材料是这些应用的理想选择.

研究的目的:

• 介绍一种新型集群型聚合物扩散记忆器,用于人工感知系统.
• 研究嵌入在聚乙烯氧化物 (PEO) 中的硫化铜 (CuS) 纳米粒子的材料特性和性能.
• 为了证明该设备模仿感知可塑性的能力.

主要方法:

• 使用铜顶电极制造集群型聚合物扩散记忆器.
• 使用 CuS 纳米粒子分散在 PEO 矩阵中作为切换介质.
• 电化学金属化 (ECM) 类型的双向扩散性挥发性记忆行为的特征.
• 测试设备的稳定性,非线性,启动斜率和性能在各种CuS度和合规电流中.
• 使用5%重量%的CuS基装置实现和测试一个人工恶感受体.

主要成果:

• CuS-PEO记忆器表现出ECM类型的双向扩散性挥发性记忆,具有高非线性 (10^4) 和急剧的启动斜率 (5.6 mV/dec).
• 设备在PEO和在广泛的合规电流范围 (10-6到10-2A) 中保持可靠的扩散挥发性,高达10重%的CuS.
• 一个以5重%CuS为基础的设备成功模仿了关键的感知性可塑性,包括值,放松,无适应和敏感化.

结论:

• 由于CuS的低还原潜力和PEO的细分动态的协同效应,可以确保稳定和可重复的扩散记忆.
• 由铜离子支的CuS纳米颗粒之间的集群类型的光纤形成,控制了电阻切换.
• 开发的CuS-PEO记忆器是创建有效的人工感知系统的可行候选者.