山西师范大学许小红-薛武红教授团队,Applied Physics Reviews:基于单层 α-In2Se3铁电体的多感官集成神经形态器件
多模态伤害感受器是一种重要的感觉受体,能快速产生疼痛信号使身体规避多种有害刺激的潜在损伤。在电子设备中实现多模态神经形态行为对人工智能发展至关重要。
基于此,山西师范大学许小红-薛武红教授团队提出并实验验证了一种基于单层厚度的α-In2Se3铁电体的多模态电子伤害感受器。该器件采用半透明柔性两端平面结构,在电压或白光刺激下器件均表现出特征伤害感知行为,包括“阈值”、“无适应性”、“弛豫”、“异常性疼痛”和“痛觉过敏”。当电压与光共同刺激时,器件呈现出更低的阈值水平。这些伤害感知行为源于电或光触发的铁电极序变化。该研究不仅为二维范德华铁电材料赋予了人工多模态伤害感受器的新功能应用,也表明其在类脑机器人等人工智能系统开发中的突出潜力。
相关成果以《Multisensory integration neuromorphic device based on ferroelectric polar order change in atomic-thick α-In2Se3》为题发表在TOP期刊Applied Physics Reviews上,并被编辑选为“Featured Article”。已毕业博士研究生吕宝华、杨瑞龙副教授、博士研究生张峥为论文共同第一作者,许小红教授和薛武红教授为论文共同通讯作者。该研究成果得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目的资助。全文链接:https://doi.org/10.1063/5.0260065。

多模态电子伤害感受器的工作示意图

