近日，太阳成官网闫小兵教授课题组在《Materials Horizons》上发表了一篇题为 《Designing carbon conductive filament memristor devices for memory and electronic synapse applications》的文章。这项工作突破了大面积缺陷型石墨烯在电子器件中应用的局限性，为大面积缺陷型石墨烯的应用打开了新思路。通过电子能量损失谱和第一性原理计算首次在忆阻器中证实了碳导电细丝的存在，并通过电场调控实现了仿生神经突触功能。《Materials Horizons》为RSC出版社的旗舰期刊，是材料研究领域发表具有极强原创性和重要性学术成果的顶级学术期刊，2019年影响因子为14.356。
对于石墨烯的研究，人们都在追求高质量无缺陷，而大面积制备的石墨烯存在缺陷是无法避免的，并且随着层数增多缺陷也越多，这也是迄今为止石墨烯应用在电子器件中面临的最重要挑战之一。该研究设计了一种利用石墨烯缺陷边缘碳原子不稳定性，在电场的调控下形成碳导电细丝，从而实现了具有神经调控功能的忆阻器，解决了传统导电丝(如Ag+、Cu2+)成核随机性和不可控性的问题，提高了忆阻器开关电压的均匀性和稳定性，降低了忆阻器器件的功耗，这是首次证实缺陷型多层石墨烯在新型电子器件中的应用。
该工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学杰出青年基金等项目的支持。
文章链接：DOI:10.1039/C9MH01684H
（电子信息工程学院、科学技术处供稿）
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