物理学家使用复合氧化物来产生与脑神经元,突触相当的元素

经典计算机使用二进制值(0/1)来执行。相比之下,我们的脑细胞可以使用更多的值来运行,使得它们比计算机更节能。这就是为什么科学家对神经胸(脑子)计算感兴趣的原因。

来自格罗宁根大学(荷兰)的物理学家使用复杂的氧化物来产生与神经元和脑中旋转的突触相当的元素,使用电子的磁性。他们的结果于18日发表于期刊纳米技术的边疆。

虽然计算机可以比人类更快地进行直接的计算,但是我们的大脑优先于物体识别等任务中的硅机。此外,我们的大脑比计算机利用更少的能量。这一部分可以通过我们的大脑运行方式解释:而计算机使用二进制系统(具有值0或1),脑细胞可以提供具有一系列值的更多模拟信号。

薄膜

我们的大脑的操作可以在计算机中进行模拟,但基本架构仍然依赖于二进制系统。这就是为什么科学家寻找展开这一点的方法,创建更大脑的硬件,但也将与普通计算机接口。“一个想法是创造可以有中间状态的磁性位”,Tamalika Banerjee表示,格罗宁根Zernike Adminitial Material Zernike Ins欧洲杯足球竞彩titute的功能材料专业教授。她在闪闪频上工作,它使用称为“旋转”的电子的磁性来运输,操纵和存储信息。

在本研究中,她的博士学生Anouk Goossens是纸的第一作者,在钛酸锶锶基材上生长的铁磁金属(锶 - 钌酸氧化物,SrO)的薄膜。所得到的薄膜含有垂直于薄膜平面的磁畴。“这些可以比平面内磁畴更有效地切换,解释山甘斯。通过调整生长条件,可以控制SRO中的晶体取向。以前,使用其他技术进行了平面外磁畴,但是这些通常需要复杂的层结构。

磁各向异性

可以使用电流在SRO顶部的铂电极的电流切换磁畴。Goossens:'当磁畴完全垂直于薄膜时,这种切换是确定性的:整个域将切换。然而,当磁畴略微倾斜时,响应是概率的:并非所有域都相同,并且当域中只有部分晶体切换时发生中间值。

通过选择SRO生长的基材的变型,科学家可以控制其磁各向异性。这允许它们产生两种不同的旋转式设备。“这种磁各向异性正是我们想要的'Goossens说。'概率切换比较神经元如何函数,而确定性切换更像是突触。

科学家期望在将来,可以通过将这些不同的域组合在可以连接到标准硅基电路的旋转式设备中来创建大脑的计算机硬件。此外,概率切换还允许随机计算,这是一种有希望的技术,其由随机位流表示连续值。Banerjee:“我们已经找到了一种控制中间状态的方法,而不仅仅是为了记忆,而且还用于计算。

参考:A.S.Goossens,M.A.T.Leiviskä和T. Banerjee:Srruo磁化的各向异性和电流控制3./ srtio.3.旋转回忆晶体的异质结构。纳米技术的边疆5月20日18日

来源:https://www.rug.nl/corporate/

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或您想要添加此新闻故事的任何内容?

留下您的反馈意见
提交