本报讯 近日，中国科大微电子学院龙世兵教授和高南特任研究员团队在自旋神经形态器件研究中取得新进展。研究团队基于反铁磁氧化钴材料，成功开发了具有非线性响应特性和短时存储特性的神经形态器件，并展示其在储存计算及多维度信息处理方面的应用潜力。相关研究成果发表在《纳米快报》上，并被选为封面论文。

《纳米快报》论文封面

现有的绝缘反铁磁材料大多不具备面外各向异性，较大程度限制了其集成潜力；此外，神经形态计算进一步对器件提出了非线性响应、短时存储等新的要求。因而构建反铁磁神经形态器件是当前自旋电子学领域的一个挑战。

针对上述挑战，研究团队基于（111）取向的氧化钴/铂双层结构，实现了巨大的面外磁各向异性。利用器件在自旋轨道力矩作用下磁矩部分翻转的非线性特征以及在热激发下的自发弛豫特性，实现了全电学读写，且具有非线性响应和短时存储能力的自旋神经形态器件，并验证了其可以在手写数字识别和量子纠缠态分类等储池计算任务中实现高的识别率。进一步，基于器件的双向弛豫特性，提出并验证了其在多维度信息处理方面的独特优势。

该工作首次基于纯反铁磁体系实现了自旋神经形态器件，并为进一步利用反铁磁材料的优势，开发超高集成度和超高运算速度的类脑计算系统奠定了基础。

中国科大博士研究生向学强为论文的第一作者，高南特任研究员和龙世兵教授为论文的共同通讯作者。

（微电子学院）