2022-07-30 05:14:30, Park原子力显微镜 Park帕克原子力显微镜
Advanced Materials Volume 34, Issue 20 (May 19, 2022封面图片)
今日阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的Mario Lanza教授和河南大学的张治军教授团队在《Advanced Materials》发表了重要的研究成果:表面改性铜纳米颗粒,呈现了超低开关电压的阻变特性。本论文的第一作者刘培松博士荣获2022年帕克AFM奖学金。
该研究成果原题为 《Nano-memristors with 4 mV switching voltage based on surface-modified copper nanoparticles》。河南大学纳米材料工程中心青年教师刘培松博士和郑州大学材料科学与工程学院研究员惠飞博士为论文共同第一作者,阿卜杜拉国王科技大学Mario Lanza教授为通讯作者。河南大学张治军教授和巴塞罗那自治大学Enrique Miranda共同合作与指导,河南大学为第一署名单位。原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202201197
在仿生科技领域中,忆阻型电子突触是一种可用于模拟生物神经突触行为的电学仿生器件,不仅能用于构建类脑计算的人工神经网络,还能满足人工智能时代数据爆炸式增长的存储需求。开发开关电压低于50 mV的忆阻器可以有效避免多种电路中信号放大问题,如神经元和神经网络电路中需要的生物电子突触。
鉴于此,河南大学研究团队及其合作者选用了二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)为改性剂,制备了单分散铜纳米粒子(DDP-CuNPs)。DDP以物理吸附和配位键合(Cu-S键)两种状态结合在CuNPs表面,从而获得了稳定的电学特性忆阻器,有助于微调忆阻器的电学特性(如切换电压和电流)。
Park NX-Hivac原子力显微镜
可喜的科研成果背后离不开帕克AFM的惊喜助攻。“NX-Hivac AFM是一台兼非接触,轻敲、接触等形貌测量模式、大电流测试范围(pA~mA)、高真空(~10-6 torr)和高温(<600℃)四个模式为一体的SPM。在最初的研究工作中,我们只是想利用NX-Hivac AFM简单地表征一下表面改性铜纳米颗粒的形貌和电学性质。然而,在一次偶然的I-V测试中,我们首次观察到了迄今为止最低电压的阻变现象,并在NX-Hivac AFM的帮助下采集了600个I-V曲线,重复性很好。”刘培松博士介绍道。
在Pt/DDP-CuNPs/Au纳米忆阻器的结构表征与电学性质测试中,该团队以DDP-CuNPs为介电层,金(Au)为底电极、导电原子力显微镜探针(Pt)为顶电极,构筑了Pt/DDP-CuNPs/Au器件。器件尺寸小于50 nm2,在4 mV超低开关电压下表现出阈值型阻变特性。在数百个循环测试周期中具有超低的可变性,创造了忆阻器开关电压最低值的新纪录。
该团队通过原子理论计算(DFT)研究了Pt/DDP-CuNP/Au纳米器件展现的挥发性阈值阻变物理和化学机制。DFT模拟显示:呈现阈值性阻变应该与金属Cu-S配位键的性质有关。仿真电路模拟器(SPICE)对所制备Pt/DDP-CuNPs/Au忆阻器的电路级别模拟表明:低电压Pt/DDP-CuNPs/Au忆阻器能以较高的精确度(>91.33%)和较低的功耗(< 1fJ)对图像进行分类,功耗比已报道开关电压为40 mV忆阻器的低约10倍。该项研究在脉冲神经网络应用中意义非凡。
刘培松博士表示:“接下来希望继续使用该型号设备研究其他类型有机-无机杂化材料的电学性质。”这无疑给帕克更大的信心去研制更加简便精准、功能丰富并且与时俱进的AFM,以服务更多研究者,助力世界科研。
400-878-6829
www.parksystems.cn
Park北京分公司
北京市海淀区彩和坊路8号天创科技大厦518室
Park上海实验室
上海市申长路518号虹桥绿谷C座305号
Park广州实验室
广州市天河区五山路200号天河北文创苑B座211
07-01 英斯特朗
连载 | 药物一致性评价与粒度分析(三)07-01 欧美克仪器
【仪器百科】LS-909丨干湿二合一激光粒度分析仪07-01 欧美克仪器
标准物质解决方案 | PFASs(全氟及多氟化合物)06-29
第九期阿尔塔有约 | 环境专题【新污染物:PFAS】技术研讨会精彩回顾及提问解答06-29
“绿色技术范式”,分析化学未来发展方向——访中国分析测试协会副理事长、辽宁省分析科学研究院原院长刘成雁教授06-29 转载仪器信息网
华西医院-标准型数显脑立体定位仪、双通道体温维持仪、体式显微镜安装完成06-29 迈越生物
科鉴检测助力2家仪器企业获得首批产品可靠性认证证书06-28 科鉴检测
德国耶拿:锂电池生命周期分析解决方案06-28 德国耶拿
AI已来!生命科学本科教学如何紧跟技术浪潮06-28 Opentrons
盛瀚售后,五星级服务的秘诀是什么?06-28 SHINE
专为汽车制造商打造的柔性解决方案——实现制程控制06-28
西北工业大学-脑立体定位仪安装完成06-28 迈越生物
会议邀请 | 第九届海上检验医师论坛06-28
卓立要闻 | 创新发展ing…6月卓立“大事小情”速览06-28 光电行业都会关注
打造信任合作伙伴!2024年度卓立汉光客户满意度调查开启06-28 光电行业都会关注
如何挑选适用于三阶光学非线性的测量系统?Z扫描测量系统来助力!06-28 光电行业都会关注
招聘启事—中国科学院沈阳自动化研究所微纳光学测量表征技术课题组06-28 光电行业都会关注
谱育科技作为主要完成方 荣获2023年度国家科学技术进步一等奖和二等奖06-28 点击关注→
仪器原理丨顶空仪与吹扫捕集仪科普小知识06-28 天美色谱