室温二维磁性突触器件

低能耗类脑计算

利用Fe3GaTe2中斯格明子到条纹畴的确定性集体转变，实现线性可调突触权重，突破传统成核随机性限制。

PeiYu, Cai · 王震 · Yuan-Hao, Yi · Lu, Jingdi · Xu, Jun · 江万军 · Tao, Jing · Shiming, Lei · Pavel, Parchinskiy · 滕锦光 · 王凌飞 · 钮伟 · Santos, Elton J.G. · Li, Peng

Advanced Materials 2026

具体参数

单次操作能耗

0.66 pJ

手写数字识别准确率

96.1 %

技术优势

不会随机跳变

权重变化来自斯格明子晶格到条纹畴的确定性集体转变，而非单个斯格明子的随机成核，因此调制线性且可重复。

功耗低至0.66 pJ

通过器件尺寸缩放，单次操作能耗可降至0.66 pJ，与现有忆阻器技术相当，适合大规模集成。

识别准确率96.1%

基于该突触的硬件量化神经网络在手写数字识别中达到约96.1%的准确率，验证了其在神经网络中的应用潜力。

应用场景

• 神经形态计算：提供高能效、可集成的突触单元，用于构建大规模神经网络硬件。
• 类脑芯片：利用确定性自旋织构转变实现线性权重调制，适合模拟生物突触行为。
• 边缘AI硬件：以极低单次操作能耗执行乘累加运算，满足边缘设备功耗约束。