8月23日消息，EPFL 研究人員發現，電子產品中使用的二氧化釩 (VO 2 ) 能夠“記住”先前外部刺激的整個歷史。這是第一個被確定為具有該屬性的材料，但可能還有其他材料。
Mohammad Samizadeh Nikoo 博士是 EPFL 功率和寬帶隙電子研究實驗室 (POWERlab) 的一名學生，他在研究二氧化釩 (VO 2 )的相變過程中有了一個偶然的發現。VO 2在室溫下松弛時具有絕緣相，并在 68 °C 時經歷絕緣體到金屬的轉變，其晶格結構發生變化。傳統上，VO 2表現出易失性記憶，材料在消除激發后立即恢復到絕緣狀態。但他的研究使他走上了一條不同的道路：在進行了數百次測量后，他觀察到材料結構中的記憶效應。
二氧化釩 (VO2)，一種能夠“記住”先前外部刺激整個歷史的化合物。圖片來源：POWERlab / 2022 EPFL
在他的實驗中，Samizadeh Nikoo 將電流施加到 VO 2樣品上。電流穿過材料，沿著一條路徑移動，直到它從另一側退出。當電流加熱樣品時，它會導致 VO 2改變狀態。而一旦電流過去，物質又恢復了初始狀態。
Samizadeh Nikoo 將第二個電流脈沖施加到材料上，發現改變狀態所需的時間與材料的歷史直接相關。
“VO 2似乎‘記住’了第一個相變并預測了下一個相變，”POWERlab 負責人 Elison Matioli 教授解釋說：“我們沒想到會看到這種記憶效應，它與電子狀態無關，而是與材料的物理結構有關。這是一個新發現：沒有其他材料以這種方式表現。”
研究人員繼續發現VO 2能夠記住其最近三個小時的外部刺激。
“記憶效應實際上可以持續幾天，但我們目前沒有測量它所需的儀器，”馬蒂奧利說。
研究小組的發現很重要，因為他們觀察到的記憶效應是材料本身的固有特性。工程師依靠內存來執行各種計算，而能夠通過提供更大容量、速度和小型化來增強計算過程的材料的需求量很大。VO 2勾選了所有這三個框。更重要的是，它的連續結構記憶使其與傳統材料不同，傳統材料將數據存儲為依賴于電子狀態操作的二進制信息。
研究人員進行了一系列測量以得出他們的發現。他們還通過將新方法應用于世界各地其他實驗室的不同材料來證實他們的結果。這一發現很好地復制了大腦中發生的事情，因為 VO 2開關的作用就像神經元一樣。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_515155.html
來源：賢集網
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請注明出處。
Mohammad Samizadeh Nikoo 博士是 EPFL 功率和寬帶隙電子研究實驗室 (POWERlab) 的一名學生，他在研究二氧化釩 (VO 2 )的相變過程中有了一個偶然的發現。VO 2在室溫下松弛時具有絕緣相，并在 68 °C 時經歷絕緣體到金屬的轉變，其晶格結構發生變化。傳統上，VO 2表現出易失性記憶，材料在消除激發后立即恢復到絕緣狀態。但他的研究使他走上了一條不同的道路：在進行了數百次測量后，他觀察到材料結構中的記憶效應。
二氧化釩 (VO2)，一種能夠“記住”先前外部刺激整個歷史的化合物。圖片來源：POWERlab / 2022 EPFL
在他的實驗中，Samizadeh Nikoo 將電流施加到 VO 2樣品上。電流穿過材料，沿著一條路徑移動，直到它從另一側退出。當電流加熱樣品時，它會導致 VO 2改變狀態。而一旦電流過去，物質又恢復了初始狀態。
Samizadeh Nikoo 將第二個電流脈沖施加到材料上，發現改變狀態所需的時間與材料的歷史直接相關。
“VO 2似乎‘記住’了第一個相變并預測了下一個相變，”POWERlab 負責人 Elison Matioli 教授解釋說：“我們沒想到會看到這種記憶效應，它與電子狀態無關，而是與材料的物理結構有關。這是一個新發現：沒有其他材料以這種方式表現。”
研究人員繼續發現VO 2能夠記住其最近三個小時的外部刺激。
“記憶效應實際上可以持續幾天，但我們目前沒有測量它所需的儀器，”馬蒂奧利說。
研究小組的發現很重要，因為他們觀察到的記憶效應是材料本身的固有特性。工程師依靠內存來執行各種計算，而能夠通過提供更大容量、速度和小型化來增強計算過程的材料的需求量很大。VO 2勾選了所有這三個框。更重要的是，它的連續結構記憶使其與傳統材料不同，傳統材料將數據存儲為依賴于電子狀態操作的二進制信息。
研究人員進行了一系列測量以得出他們的發現。他們還通過將新方法應用于世界各地其他實驗室的不同材料來證實他們的結果。這一發現很好地復制了大腦中發生的事情，因為 VO 2開關的作用就像神經元一樣。
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