磁敏约瑟夫森神经元

磁控放电仿生

由约瑟夫森结驱动磁通控忆阻器耦合双电容的神经电路，在磁场调控下复现生物神经元放电，并呈现相干共振。

Hongwei, Cui · 于振华 · Song, Xinlin

European Physical Journal: Special Topics 2025

技术优势

整体建模与能量分析

利用基尔霍夫定律和亥姆霍兹定律推导出完整的动力学模型和能量函数，为定量分析磁场对神经元行为的影响提供理论工具。

噪声诱导相干共振

在特定噪声强度下，电路自发产生规则的放电节律，与生物神经元的共振行为类似，适合模拟随机环境下的信号处理。

应用场景

• 磁敏神经形态计算：作为磁场可编程的神经元单元，替代固定权重的脉冲神经网络节点。
• 磁场传感：利用放电频率编码磁场强度，输出与生物神经元兼容的脉冲信号。
• 神经接口：模仿生物神经元的非线性和噪声响应，作为神经假体的仿生信号源。