اشتراک
هترواستراکچر اکسیدی: جریان الکتریکی در رابط بین دو اکسید توسط یک کلید نانو کنترل می‌شود، مشابه توقف ترافیک. اعتبار تصویر: یورگ بندمان، pixelwg
هترواستراکچر اکسیدی: جریان الکتریکی در رابط بین دو اکسید توسط یک کلید نانو کنترل می‌شود، مشابه توقف ترافیک. اعتبار تصویر: یورگ بندمان، pixelwg
فناوری

قطعات نوآورانه مبتنی بر رابط اکسیدی

در مطالعه‌ای منتشرشده در Nature Communications، فیزیکدانان دانشگاه وورزبورگ در خوشه تعالی ct.qmat نشان می‌دهند که یک قطعه تک‌جزئی ساخته‌شده از هترواستراکچر اکسیدی می‌تواند همزمان جریان را قطع و وصل کند، اطلاعات ذخیره نماید و یاد بگیرد

در یک نگاه چکیدهٔ خودکار موتور هوش مصنوعی افق آبی

فیزیکدانان دانشگاه وورزبورگ در مطالعه‌ای منتشرشده در Nature Communications نشان دادند که یک قطعه الکترونیکی واحد ساخته‌شده بر پایه هترواستراکچرهای اکسیدی می‌تواند همزمان سه عملکرد متفاوت داشته باشد: قطع و وصل کردن جریان، ذخیره‌سازی اطلاعات و یادگیری. این دستاورد گامی مهم در مسیر محاسبات نورومورفیک است؛ رویکردی که هدف آن شبیه‌سازی توانایی مغز در یادگیری و سازگاری است. این قطعه بر اساس رابط بین دو ماده اکسیدی عایق، یعنی لانتانیم آلومینات (LaAlO3) و استرانسیم تیتانات (SrTiO3)، طراحی شده است. در رابط مشترک این دو ماده، یک گاز الکترونی شبه‌دوبعدی با رسانایی بسیار بالا شکل می‌گیرد. پژوهشگران با الگوسازی این رابط، مسیرهای رسانا در مقیاس نانو ایجاد کردند که می‌توانند از طریق تحریک الکتریکی آموزش ببینند. جریان الکتریکی با جابه‌جایی اتم‌های اکسیژن، مقاومت ماده را تغییر می‌دهد و بدین ترتیب قطعه می‌تواند فعالیت‌های الکتریکی قبلی خود را به خاطر بسپارد؛ فرآیندی مشابه عملکرد سیناپس در مغز. این ویژگی‌ها هترواستراکچرهای اکسیدی را به سامانه مادی امیدوارکننده‌ای برای توسعه فناوری‌های محاسباتی الهام‌گرفته از مغز تبدیل می‌کند.

هترواستراکچر اکسیدی: جریان الکتریکی در رابط بین دو اکسید توسط یک کلید نانو کنترل می‌شود، مشابه توقف ترافیک. اعتبار تصویر: یورگ بندمان، pixelwg

یک قطعه الکترونیکی واحد که قادر است جریان را قطع و وصل کند، اطلاعات ذخیره نماید و یاد بگیرد؛ این نتیجه جدیدترین مطالعه فیزیکدانان دانشگاه وورزبورگ است. تیمی به سرپرستی پروفسور رالف کلاسِن نوع جدیدی از هترواستراکچرهای اکسیدی را در مجله Nature Communications ارائه کرده است.

هترواستراکچرهای اکسیدی: سامانه مادی جدیدی برای محاسبات نورومورفیک

هترواستراکچرهای اکسیدی سامانه‌های مادی امیدوارکننده‌ای برای محاسبات نورومورفیک هستند؛ رویکردی که هدف آن شبیه‌سازی توانایی مغز در یادگیری و سازگاری است. اکنون تیم وورزبورگ نشان داده است که یک قطعه واحد مبتنی بر چنین هترواستراکچری می‌تواند همزمان سه عملکرد متفاوت را انجام دهد: قطع و وصل کردن جریان، ذخیره‌سازی اطلاعات و یادگیری.

یک قطعه واحد با سه عملکرد

این قطعه بر اساس رابط بین دو ماده اکسیدی طراحی شده است: لانتانیم آلومینات (LaAlO3) و استرانسیم تیتانات (SrTiO3). هر دو ماده عایق هستند، اما در رابط مشترک آن‌ها یک گاز الکترونی شبه‌دوبعدی شکل می‌گیرد که رسانایی بسیار بالایی دارد.

با الگوسازی این رابط، پژوهشگران مسیرهای رسانا در مقیاس نانو ایجاد کردند. این مسیرها می‌توانند از طریق تحریک الکتریکی آموزش داده شوند: جریان الکتریکی باعث جابه‌جایی اتم‌های اکسیژن شده و مقاومت ماده را تغییر می‌دهد. این ویژگی امکان می‌دهد که قطعه فعالیت‌های الکتریکی قبلی را به خاطر بسپارد؛ فرآیندی مشابه عملکرد سیناپس در مغز.

اشتراک:
این گزارش ترجمه و بازنویسی خبری با موتور هوش مصنوعی افق آبی است و برای خوانندهٔ فارسی‌زبان بازتنظیم شده. منبع اصلی: scitechdaily.com