北航课题组在《自然·通讯》期刊发表自旋类脑计算重要进展

集微网消息，6月10日，北航集成电路科学与工程学院雷娜副教授、赵巍胜教授课题组的最新科研进展在《自然·通讯》期刊在线发表。

图源：北航集成电路科学与工程学院

北航集成电路科学与工程学院消息称，该工作首次实现全电操纵磁斯格明子增强型物理储备池计算系统，实现对混沌时间序列（Mackey-Glass）任务的成功预测，相较基于CMOS器件的物理储备池，功耗可降低4-5个数量级。

研究团队利用电场调控磁斯格明子状态，在PMNT/Pt/Co/Gd多层膜体系中，实现了磁斯格明子增强的物理储备池系统。在验证了系统的非线性后，研究团队首先利用该物理储备池系统完成了简单波形识别任务，识别率达100%（当前）和99.3%（过去）。同时验证了该系统的短时记忆性。另外，研究团队利用该系统对Mackey-Glass混沌时间序列进行预测，成功实现了对未来20步的预测，其预测误差（NRMSE）低于0.2。通过使用纯电学的操纵方式，以铁电衬底的应变为媒介操控信号输入，读取反常霍尔电压作为信号输出，该工作为基于磁斯格明子的自旋电子器件在神经形态计算中的应用提供了低功耗的实现方案。

该工作获得国家自然科学基金、北航青年拔尖人才计划等项目的支持。

据介绍，北航集成电路科学与工程学院雷娜副教授、康旺副教授和赵巍胜教授团队长期致力于超低功耗自旋电子材料与器件研究，在磁斯格明子的材料制备、低功耗操纵、高灵敏探测、器件设计与制造等方面取得一系列进展。（校对/姜羽桐）