近日，我校閆小兵教授課題組在《Materials Horizons》上發(fā)表了一篇題為 《Designing carbon conductive filament memristor devices for memory and electronic synapse applications》的文章。這項(xiàng)工作突破了大面積缺陷型石墨烯在電子器件中應(yīng)用的局限性，為大面積缺陷型石墨烯的應(yīng)用打開了新思路。通過電子能量損失譜和第一性原理計(jì)算首次在憶阻器中證實(shí)了碳導(dǎo)電細(xì)絲的存在，并通過電場調(diào)控實(shí)現(xiàn)了仿生神經(jīng)突觸功能。《Materials Horizons》為RSC出版社的旗艦期刊，是材料研究領(lǐng)域發(fā)表具有極強(qiáng)原創(chuàng)性和重要性學(xué)術(shù)成果的頂級學(xué)術(shù)期刊，2019年影響因子為14.356。

對于石墨烯的研究，人們都在追求高質(zhì)量無缺陷，而大面積制備的石墨烯存在缺陷是無法避免的，并且隨著層數(shù)增多缺陷也越多，這也是迄今為止石墨烯應(yīng)用在電子器件中面臨的最重要挑戰(zhàn)之一。該研究設(shè)計(jì)了一種利用石墨烯缺陷邊緣碳原子不穩(wěn)定性，在電場的調(diào)控下形成碳導(dǎo)電細(xì)絲，從而實(shí)現(xiàn)了具有神經(jīng)調(diào)控功能的憶阻器，解決了傳統(tǒng)導(dǎo)電絲(如Ag⁺、Cu²⁺)成核隨機(jī)性和不可控性的問題，提高了憶阻器開關(guān)電壓的均勻性和穩(wěn)定性，降低了憶阻器器件的功耗，這是首次證實(shí)缺陷型多層石墨烯在新型電子器件中的應(yīng)用。

該工作得到了國家自然科學(xué)基金、河北省自然科學(xué)杰出青年基金等項(xiàng)目的支持。

文章鏈接：DOI:10.1039/C9MH01684H

（電子信息工程學(xué)院、科學(xué)技術(shù)處供稿）