分子晶体忆阻器：实现超低能耗神经形态计算的新突破

来自前沿领域的研究人员针对忆阻器在反复电阻开关过程中通道材料易退化的问题，开展了基于分子晶体结构的忆阻器研究。他们利用Sb2O3分子晶体中范德华力连接的笼状结构，实现了离子低能耗迁移和晶体结构稳定性，最终研制出操作能耗低至26?zJ、耐久性超过109次循环的忆阻器阵列，并成功在CMOS集成芯片上实现动态视觉识别100%准确率的储备池计算，为高性能神经形态计算硬件提供了新方案。

　　

基于分子晶体结构的忆阻器（Memristor）被成功制备，其以范德华（van der Waals）力连接的分子笼作为核心特征。代表性通道材料Sb₂O₃凭借独特的分子晶体构型，使得离子可在分子间隙中低能耗迁移，并在大量循环操作后仍保持晶体完整性。该器件实现了每次操作仅需26?zJ的超低能耗，耐久性超过10⁹次开关循环，同时具备可重构的非易失性与易失性电阻开关特性，尺度覆盖从微米至纳米范围。研究团队进一步展示了该技术在大规模集成方面的潜力，通过在8英寸晶圆上制备大型交叉阵列，并基于CMOS（互补金属氧化物半导体）集成单芯片成功实现了储备池计算（Reservoir Computing），在动态视觉识别任务中达到100%的准确率。