Zn掺杂LiNbO₃忆阻器

低功率光控极化翻转

一种Zn²⁺掺杂的LiNbO₃铁电忆阻器，通过降低极化翻转势垒，实现低功率可见光下的极化反转。

Pei, Yifei · Liu, Gongjie · Mengya, Guo · 刘超 · Yue, Hou · Fu, Wang · Jianning, Wang · 赵健慧 · 郭建新 · 闫小兵

Advanced Materials 2026

参数信息

极化翻转势垒降低

69 %

极化反转所需光功率密度

10 mW cm⁻²

开关电压变异系数

2.2–3.2 %

开关比

10³

可分辨电阻态数量

16

保持时间

10⁴ s

耐久性

10⁸ cycles

识别准确率

98.6 %

技术优势

可见光即可翻转极化

势垒降低69%，使10 mW cm⁻²低能可见光就能驱动极化反转，无需高功率光源。

电压漂移极小

器件开关电压变异系数低至2.2%–3.2%，逐次循环电压几乎不变，提升系统可控性。

抗噪声视觉识别

利用多级光存储和突触特性构建的光学储备池计算网络，在噪声损坏的MNIST数据集上达到98.6%的准确率。

应用场景

• 神经形态视觉：可直接用可见光驱动突触响应，构建无需光电转换的视觉传感器。
• 光电集成器件：低势垒反转特性使其能与硅基电路集成，实现光控逻辑与存储。
• 光存储与类脑计算：多级光存储和突触可塑性可直接用于储备池计算等类脑架构。
• 抗噪声图像识别：在噪声图像上仍达98.6%准确率，适合恶劣环境下的视觉任务。