四氯铜(II)镍电铁电特性研究：用于潜在的神经形态学应用

《Journal of Materials Chemistry C》：Electro-ferroelectric characterization of nicotinium tetrachloridocuprate(II) memristor for prospective neuromorphic applications

合成二价四氯姜黄酸镍（NICu）制备了三斜晶系P1空间群的器件，其电流-电压曲线显示低电压（±0.5V）下欧姆导电，高电压（±1/±2V）呈现闭环特性。脉冲测试显示2倍开关比，保留实验中ON态（低阻）约8小时衰减至OFF态（高阻）。耐久测试验证超千次稳定开关。对称脉冲实验表明：宽脉冲（0.01s）增强突触增强效应但抑制突触抑制，窄脉冲（0.005s）则实现更可逆平衡的突触权重调制。此外，二甲基甲酰胺溶液中双电极测试显示扩散突触特性，大振幅正弦电压库仑滴定证实固态器件低频低温下的膜摩擦特性。综合ON/OFF比、保留、耐久及突触行为，证明NICu memristor有望作为人工突触应用于神经形态计算。

　　

合成了具有三方晶系和P1空间群的四氯化镍铜(II)（NICu）材料，并研究了一种由夹在ITO和Cu电极之间的薄层构成的器件（ITO/NICu/Cu）。该器件的电流-电压曲线显示：在低电压（±0.5 V）下表现为欧姆导电，在较高电压（±1 V和±2 V）下则出现明显的迟滞现象。基于脉冲的测量结果显示其开关比（ON/OFF ratio）为2。在保持实验中，器件的导通状态（低电阻）大约在8小时内逐渐恢复到截止状态（高电阻）。进一步的耐久性测试证实其开关性能在超过1000次循环后仍然可靠。通过施加幅度介于±0.6 V到±2.2 V之间、持续时间为0.005秒或0.01秒的对称脉冲，研究了该器件的突触行为。较长的脉冲宽度能够增强导通性，但会降低抑制作用的效果；而较短的脉冲宽度则能够实现更可逆、更平衡的导通调节，并更好地控制突触权重的变化。除了研究其固态特性外，还探讨了NICu在二甲基亚酰胺溶液中的扩散-忆阻行为，发现其在液态信息处理系统开发方面具有巨大潜力。此外，大振幅正弦伏安法的研究进一步证实了这些固态器件在低温低频条件下的忆阻特性。综合来看，其开关比、保持性能、耐久性和突触特性共同表明NICu忆阻器作为人工突触在神经形态计算应用中的巨大潜力。