8月19日消息,arXiv physics.app-ph 新发表论文(8月15日提交),Weihong Wang、Makusu Tsutsui、Denis Garoli(意大利技术研究院/中国计量大学等跨国团队)系统研究了基于孔内化学反应的固态纳米孔忆阻器的开关机制。
纳米流体忆阻器通过离子迁移和依赖于器件状态历史的电导变化保存电活动记录,适合水相、节能和生物相容的神经形态系统。要验证流体忆阻器模拟大脑动态行为的可行性,需要更深入理解忆阻材料与底层开关过程。
研究构建了非对称电化学体系:CaCl2与磷酸盐溶液由SiNx固态纳米孔分隔,系统考察pH、磷酸盐浓度、孔几何和电压脉冲方案对电学特性和忆阻性能的影响——孔内磷酸钙沉淀的形成与溶解构成电压控制的门控机制。
单孔与孔阵列对比显示:并联孔产生更平滑的pH和浓度依赖滞回及脉冲响应,单孔则保留更大、非单调的变化。这一差异源于沉淀事件在统计上的平滑化效应,为器件设计提供了可调维度。
该工作为水相离子神经形态器件建立了化学-几何-电学的关联框架,在仿生计算、植入式电子和化学传感等方向具有应用潜力。
(来源:arXiv)