研究显示：DNA忆阻器功耗降低百倍
DNA是各类生物体的遗传蓝图，但它也是一种极其致密的信息存储方式——1克DNA约可容纳2.15亿GB的数据。若能将其惊人的存储能力引入电子设备，便有望带来更高效的数据中心、更快的处理速度，以及能应对日益复杂信息的系统。 真正的难题在于，如何让生物DNA与电子材料有效协作。宾夕法尼亚州立大学（Penn State）的研究者现已开发出一种克服这种不兼容性的方法。该成果发表于《Advanced Functional Materials》并提交了专利申请，其核心依赖两个关键组分：一是合成DNA，由市售的化学工程分子排列成针对特定电子需求定制的短基因序列；二是结晶钙钛矿，一种已用于太阳能电池、激光器与数据存储设备的半导体。 “生物学与电子学是不同的领域，”论文共同通讯作者、宾州州立材料科学与工程博士后Kavya S. Keremane说，“ 连接这两大领域，需要开发一种全新的材料平台，让它们无缝协同。我们把DNA的信息存储能力与钙钛矿半......阅读全文
新型有机忆阻器显著提高神经形态计算效率
华东理工大学化学与分子工程学院教授陈彧团队联合上海市智能感知与检测技术重点实验室，开发了一种新型共价有机框架（COF），显著降低了有机忆阻器的运行功耗，并提高了神经形态计算效率。相关研究在线发表于《德国应用化学》。为减少阵列中的器件数量、缩短数据写入时间、提高运行速度和效率，科学家正在努力将有机忆阻
新型有机忆阻器显著提高神经形态计算效率
华东理工大学化学与分子工程学院教授陈彧团队联合上海市智能感知与检测技术重点实验室，开发了一种新型共价有机框架（COF），显著降低了有机忆阻器的运行功耗，并提高了神经形态计算效率。相关研究在线发表于《德国应用化学》。为减少阵列中的器件数量、缩短数据写入时间、提高运行速度和效率，科学家正在努力将有机忆阻
研究显示：DNA忆阻器功耗降低百倍
DNA是各类生物体的遗传蓝图，但它也是一种极其致密的信息存储方式——1克DNA约可容纳2.15亿GB的数据。若能将其惊人的存储能力引入电子设备，便有望带来更高效的数据中心、更快的处理速度，以及能应对日益复杂信息的系统。 真正的难题在于，如何让生物DNA与电子材料有效协作。宾夕法尼亚州立大学（Pen
高密低耗“生物—电子”存储设备研发成功
美国宾夕法尼亚州立大学研究团队将合成DNA与半导体材料钙钛矿结合，研发出一种全新的“生物—电子”存储设备，将DNA海量信息存储能力与钙钛矿出色的电子性能合二为一，存储密度更高，功耗仅为传统存储设备的百分之一。这项突破有望颠覆低功耗存储设备的传统设计思路，相关成果发表于新一期《先进功能材料》杂志。DN
忆阻器模拟神经细胞让计算机更像人
最近，美国加州大学圣巴巴拉分校研究人员演示了一种包含100个人工突触的简单人工神经元线路，第一次证明了这种线路能执行简单的人类视觉功能——给图像分类，这标志着人工智能的一项重大进步。 人脑比电脑具优势 尽管人脑有着潜在缺陷，计算中会犯各种错误，但却保持着一种强大而有效的计算模式，它能在不到1
神经形态计算：低功耗AI的未来途径
数据驱动的应用，特别是人工智能（AI）的日益普及，正在改变人类与技术的互动方式，也引发了人们对其进一步研究、开发和应用的浓厚兴趣，从而有效解决许多长期未解的复杂问题。不过，AI对环境的影响也愈发受到关注。为了应对低功耗系统执行复杂AI算法的挑战，神经形态技术是未来计算领域的有力竞争者，特别是在解决复
能存储并处理数据的蜂蜜忆阻器问世
美国华盛顿州立大学工程师在《物理学杂志D》上发表论文称，他们利用蜂蜜研制出了一款忆阻器。这是一种类似于晶体管的组件，不仅可处理数据，还可存储数据。未来，他们或许能将数以百万计或数十亿计的蜂蜜忆阻器整合在一起，创建出一款功能与人脑非常相似的神经形态计算机系统。 研究人员解释说，传统计算机系统基于冯
类脑忆阻器基人工智能应用获进展
随着人工智能的发展，忆阻器因其“存算一体”的特性被越来越多的研究者探索，铁电忆阻器因其优异的极化可控、多值存储和在神经计算领域的应用潜力而受到人们的特别关注。其中，由于铁电材料的技术需求和无铅无毒的环境要求，钛酸钡（BaTiO3)成为了铁电钙钛矿氧化物铅基材料的最佳替代品之一。然而，目前大多数铁电材
科学家研制光控忆阻器，实现多策略药物精准释放
近日，西安交通大学前沿院教授邵金友、孙柏团队借助原位表征技术和第一性原理计算，创新的提出了一种特异性抑制溴空位形成的动力学模型。该工作为调控钙钛矿成核提供了可参考的封闭工艺和理论支持，也展示了光电忆阻器在全光控鞘内药物注射系统中的应用前景。该研究成果发表在《先进材料》。 无机非铅钙钛矿因其优异
陈彧教授团队等制备出高分子纳米神经形态忆阻器
近日，华东理工大学化学与分子工程学院陈彧教授团队与上海交通大学刘钢研究员、合肥工业大学张章教授合作，利用二维有机共轭策略提高高分子的共平面性、结晶度和阻变稳定性，通过微纳加工技术制备了良率高达90%的低功耗纳米神经形态器件。这种器件具有与金属氧化物忆阻器可比拟的应用潜力，为发展小型化、高密度与低
钙钛矿钙铁石单层钙钛矿三态拓扑学相变成功实现
对于过渡金属氧化物体系，离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了关键作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品，进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明，通过控制离子的有序迁移，
上海微系统所等在人工突触模拟忆阻器研究方面取得进展
基于冯·诺依曼架构的传统数字计算机，其数据处理与存储分离结构限制了其工作效率，同时带来巨大功耗，无法满足大数据时代下计算复杂性的需求。同时，上述缺陷也阻碍了深度学习神经网络的进一步发展。而借鉴人脑神经突触结构，构筑结构简单、低功耗、高低阻态连续可调的非易失性阻态忆阻器是实现类脑神经形态计算中至关
科学家发现无机钙钛矿的“孪生兄弟”有机钙钛矿铁电体
图. A．无金属钙钛矿铁电体的结构示意图。B. MDABCO-NH4I3铁电性测试的电滞回线数据。C. 具有不同手性的R-3AQ-NH4Br3及S-3AQ-NH4Br3的结构示意图及其振动圆二色（VCD）光谱。 在国家自然科学基金项目（项目编号：21290172，91222101，91622113
高性能接口型忆阻器问世
美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家试图复制人脑无与伦比的计算能力，他们制造出了一种新的接口型忆阻设备。研究结果表明，该设备具有良好的可编程性和可靠性，可用作下一代神经形态计算的人造突触。相关论文发表于最新一期《先进智能系统》杂志。 研究示意图图片来源：物理学家组织网研究团队指出，与冯·诺依曼架构的
微电子所忆阻器基感知计算研究获进展
生物体中，感受神经系统是本体与外界环境交互的基本信息感知系统。生物体对生存环境的信息甄别与过滤，主要基于感受神经系统的习惯化功能。当前，人类社会正由信息化向智能化演进。智能化社会需要高效智能的信息感知系统对感知到的巨量信息进行有效甄别、处理和决策，并对重复无意义的信息进行有效过滤。因此，基于生物
我国学者实现对类脑语音的识别
记者16日从安徽大学获悉，该校集成电路学院吴秀龙课题组与北京大学杨玉超教授课题组合作，利用动态忆阻器的动力学行为，开发了一种生物学可解释的特征提取单元，用于提取语音事件信号时空特征，并基于此单元成功构建了语音识别硬件系统进行实验验证。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《科学进展》上。目前，基于深
我国学者实现对类脑语音的识别
记者16日从安徽大学获悉，该校集成电路学院吴秀龙课题组与北京大学杨玉超教授课题组合作，利用动态忆阻器的动力学行为，开发了一种生物学可解释的特征提取单元，用于提取语音事件信号时空特征，并基于此单元成功构建了语音识别硬件系统进行实验验证。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《科学‧进展》上。目前，基于
全球首个电驱动钙钛矿激光器问世
日前，浙江大学光电科学与工程学院/海宁国际联合学院狄大卫教授、邹晨研究员和赵保丹教授团队研制了世界上第一个电驱动钙钛矿激光器。这是一个包含两个光学微腔的“双腔”激光器，它将低阈值钙钛矿单晶微腔子单元与高功率微腔钙钛矿LED子单元集成于同一个器件，形成了一个垂直堆叠的多层结构。 电驱动钙钛矿激光
“钙钛矿”探测器大幅减少X射线剂量
记者近日从华中科技大学获悉，该校武汉光电国家实验室（筹）研发出一种新型钙钛矿辐射探测器，该探测器具有高灵敏度、无铅化特点，且其材料相比制造闪烁晶体所用的稀土材料更加低廉易制取，应用到医学和安检成像领域，可大幅减少X射线剂量对人体的伤害。 据介绍，钙钛矿材料，其实不含钙也不含钛，它是一类具有钙钛
卤化钙钛矿型纳米立方的钙钛矿型超晶格
【引言】与荧光不同的是，超荧光是几个最初不相干的光激发偶极子的集体发射，它们由它们的共同光子场耦合，其特征是快数量级的辐射衰减和Burnham-Chiao振荡行为的出现。以前，这些特征已经在气态（HF气体）或在有限数量的固态系统中实现。卤化钙钛矿纳米晶超晶格中的超荧光，最近被证明具有最简单的堆积
河大学者于国际权威期刊论述阻尼器未来
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/3/455026.shtm 近日，河北大学教授闫小兵课题组在国际材料与器件领域知名学术期刊《先进功能材料》上在线发表长篇综述文章《忆阻器的未来：材料工程和神经网络》。文章系统回顾了忆阻器的现有材料和结构、基
离子型二维材料用于神经形态计算获新进展
大数据时代，具有强大的计算能力和低功耗的硬件成为人们所需，基于离子迁移的神经形态忆阻器近年来引起了广泛关注。目前，基于块状材料的忆阻器可以通过金属离子或空位的调制实现多态操作，但仍面临集成度低、柔性差等挑战。 具有原子级厚度的二维（2D）材料有望用于制造具有高集成密度和良好柔性的忆阻器。此外，
Nature钙钛矿领域最新综述：可持续能源正在来临，钙钛矿串联电池争夺霸权
导语：在太阳能领域，一场革命正酝酿。钙钛矿技术的崛起引领着一系列对太阳能电池的全新探索，特别是其串联结构的出现。这意味着不仅仅是硅，太阳能电池的未来可能由更为创新和高效的钙钛矿-硅串联电池来主导。本文深入剖析了这一前沿技术的种种可能性、挑战和市场动态，揭示了这场能源变革的潜力以及各方力量在推动可再生
纳米流体忆阻器中离子动力学调控研究获进展
水基纳米流体离子器件在脑机接口、生物兼容计算等前沿领域具有独特优势。近期，中国科学院近代物理研究所重离子科学与技术全国重点实验室科研团队联合兰州大学、河北地质大学等合作者在单离子径迹纳米通道中成功实现了稳定的离子忆阻效应，并通过精准调控实现了可编程转变的忆阻与突触功能，为下一代低功耗神经形态计算
钙钛矿激光器实现室温连续激光输出
来自中国科学院长春应用化学研究所和日本九州大学的国际合作团队开发了一款钙钛矿激光器，该激光器基于新型低成本半导体材料，突破了以往仅能在低温下连续稳定工作的瓶颈，率先实现了室温可连续激光输出。相关研究成果9月3日发表在《自然》上。 激光器是将输入的光或电能量转换成光的器件。由于其发光高度均匀，
石墨烯钙钛矿新型X射线探测器问世
据物理学家组织网17日消息，瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员通过使用3D气溶胶喷射打印，开发了一种生产高效X射线探测器的新方法。这种新型探测器可以很容易地集成到标准微电子设备中，从而大大提高了医疗成像设备的性能。研究成果发表在美国化学学会科学月刊《ACS Nano》上。 这种新型探测器是由洛桑联
钙钛矿材料实现电器自充电
手机或电脑没电了，拿到太阳下晒一晒就能继续使用了，因为它们的显示器同时也是太阳能电池。这是新加坡南洋理工大学(NTU)科学家发表在《自然·材料》杂志上的最新成果，他们开发出的下一代太阳能电池材料，不仅能把光转化成电，电池本身还能按照需要发出不同颜色的光。 这种太阳能电池的关键材料来自钙钛矿
钙钛矿材料成为高能效“帮手”
太阳能如果想同化石燃料竞争，就需要更便宜、更高效的材料做“帮手”。美国科学家日前发现，以一种新式钙钛矿(CaTiO3)为原料的太阳能电池的转化效率或可高达50%，为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍，能大幅降低太阳能电池的使用成本。相关研究发表在最新一期的《自然》杂志上。 宾夕法
神经形态通过模拟人脑运行方式进行高效率运算
引言 神经形态设备（neuromorphic device）可以通过模拟人脑神经元的运行方式进行高效率运算。神经形态计算（neuromorphic computing）因此也可以用来对环境中的各种复杂刺激进行有效分析，可以在生物-电子接口中为生物传感提供智能响应。但是传统的神经形态计算需要使用
《科学》：模拟大脑的“语言交流”
人类通过大脑认知世界，却对认知世界的大脑知之甚少。 原因之一是大脑有两种“语言”（电信号和化学信号），目前人们可以“读懂”大脑的“电语言”（读取并解译电信号），对其“化学语言”（神经元释放的神经递质等化学信息）的“译读”却束手无策。 1月13日，中国科学院化学研究所研究员于萍和毛兰群团