
近日,我院物理与电子工程系乔士柱教授带领的神经形态计算研究团队(成员:王亮、杨乐、杨文佳),在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》(中科院一区Top,影响因子19)发表研究成果,首次提出并验证“拓扑磁性孤子弹簧振荡器(TMSSO)”新构型,实现面向神经形态计算急需的可控双稳态与显著迟滞,标志着我院在拓扑自旋电子与类脑计算交叉领域取得重要原创进展。

该工作揭示,在一维约束与边界强非线性作用下,TMSSO发生极限环分岔,可在同一驱动频率下稳定呈现两类振荡幅度状态,并能在纳秒量级快速、可逆切换,逼真映射神经元“放电/静息”模式;同时器件展现本征低通滤波与高选择性频率响应,截止频率可由器件长度与电流密度精确调控。论文以微磁模拟与Thiele方程建模相互印证,系统展示了临界截止、双稳态与迟滞回线等关键证据。
该成果为构建低功耗、可编程的物理神经元与片上信号处理单元提供了全新物理平台,也为自旋电子器件的工程化应用开辟了新思路。

乔士柱,物理与电子工程系教授、神经形态计算团队负责人,主持国家自然科学基金1项、省级基金3项,发表第一作者SCI论文13篇,出版专著1部。
王亮,物理与电子工程系讲师,主持省级基金1项,发表SCI论文6篇。
杨乐,物理与电子工程系讲师,主持省级基金1项,发表SCI论文7篇。
杨文佳,物理与电子工程系讲师,主持省级基金1项,发表SCI论文7篇。