二维有机薄膜忆阻器领域取得系列进展

近日，华东理工大学教授轩福贞团队在二维有机薄膜忆阻器神经形态计算领域取得重要进展，相关研究成果先后发表于《信息材料（英文）》和《细胞报告物理科学》。

在一项研究中，研究团队开发了一种苯并噻吩修饰的共价有机框架材料，通过中等供电子基团（苯并三噻吩）和氧化还原活性基团（甲基三核铜）的有序限域分布，显著提升了甲基三核铜在低压氧化还原过程中的光电响应性能。

实验测试结果显示，即使在高速快门条件下，该共价有机框架材料也能在短时间内有效识别和存储原位图像，助力弱光、浓雾及高频运动场景下识别精度的显著提升。训练后，该人工视觉神经系统的识别准确率从初始2种导电态时的7.1%跃升至87.1%，同时，结合光电化学协同作用下的50种导电状态，该器件的图像刷新率高达400Hz。

二维有机薄膜忆阻器视觉感知计算示意图。

在另一项研究中，研究团队通过界面聚合法合成了一种大面积二维高分子薄膜TAPB-DCA-2DP。该二维高分子包含偶氮苯基团，当暴露于紫外光和蓝光条件下时，会发生反式-顺式异构化，从而具有光响应特性。

系列实验表明，基于该二维有机薄膜材料的全光忆阻器成功模拟了神经突触的关键功能，有效执行了光学逻辑门和ASCⅡ码解密，并成功集成到新型边缘计算系统中，用于导电玻璃的损伤检测。此外，该系统能够准确判断多种不同类型的损坏，在卷积运算期间，32个电导状态条件下，识别准确率达98.03%。

二维有机薄膜忆阻器视觉感知计算示意图。图片均由研究团队提供