By Нейроморфні системи — це обчислювальні системи, що мають перетворювати сигнали так, щоб найповніше імітувати працю мозку, нейрони якого конструюють динамічну мережу, постійно утворюючи нові зв’язки. Че Фенг разом зі співробітниками (всі з Китайського університету науки та технологій) опублікували в Science Advances результати експериментів над системою такого типу. Вони застосували в ній особливі матеріали, звані ізоляторами Мотта — пише Томаш Тарнавський на польському науково-популярному інтернет-порталі Pulsar.
Матеріали Мотта поводяться як ізолятори, хоча згідно з класичною зонною теорією твердих тіл, тобто моделлю енергетичних зон, вони мали б бути провідниками. Причиною є сильна взаємодія між електронами. Та все ж через них можна пропустити струм, застосувавши, наприклад, високу температуру. Тоді виникає явище IMT (транзит ізолятор-метал), унаслідок якого матеріал Мотта починає діяти як провідник.
Досліджувана система мала таку структуру: на шарі двоокису ванадію (ізолятора Мотта) завтовшки 100 нм було утворено електроди з хрому й золота. Головний, найбільший електрод був під’єднаний до джерела струму, а навколо нього розташували п’ять менших. Відстань між головним електродом і іншими становила приблизно 20 мкм. Якби вдалося викликати процес IMT у шарі оксиду під ними, то можна було б побачити проходження струму.
Команда використала пучки лазера, щоб термічно викликати транзит ізолятор-метал поміж електродами. Тоді вони виявили виникнення філамента (провідної стежки) і зареєстрували проходження сигналу, інтенсивність якого пов’язали з потужністю лазера. Стежка залишилася і після усунення лазера. Навіть без повторної термічної активації вона була здатна до провідності.
Тож науковці могли вибірково активувати трансмісію між вибраними електродами, надавати з’єднанням різну вагу і фіксувати провідні стежки, створюючи організовану систему пересилання сигналів. Такі системи в майбутньому могли б допомогти створити більш передові нейроморфні обчислювальні мережі.
