类脑神经元器件是一种能够模拟人脑神经元和突触等基本功能，并通过构建人工神经网络来实现信息处理和存储的技术。
近日，中国科学技术大学的郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院的邹崇文课题组合作，在二氧化钒（vo2）相变薄膜上制备了一种新型的类脑神经元器件。这项研究成果已经在国际学术期刊《科学进展》上发表。
二氧化钒是一种常见的氧化物量子材料，具有在近室温附近可逆的绝缘-金属相变特性，非常适合用来制备突触器件。研究团队利用氧化物分子束外延设备克服了制备高纯相结构的单晶二氧化钒薄膜的难题，成功模拟了神经元之间的突触动态连接过程。
为了研究神经元突触单元之间的动态连接过程，研究人员创新性地利用金刚石中氮-空位色心作为固态自旋量子传感器进行传感成像。通过这种方法，他们清晰地揭示了基于二氧化钒类脑神经系统中多通道信号处理和传导途径与外在刺激之间的关联。这为构建大规模人工突触分层组织和神经形态结构提供了实验依据。
此项研究的成果对于类脑神经元器件的发展具有重要意义。通过制备vo2相变薄膜和利用金刚石nv色心进行传感成像，研究人员为构建更加复杂的类脑神经网络打下了基础。未来，我们可以期待类脑芯片在人工智能领域的广泛应用，例如在机器学习图像识别和智能控制等方面发挥重要的作用。
通过本次协作研究，中国科学技术大学郭光灿院士团队孙方稳课题组和国家同步辐射实验室/核科学技术学院邹崇文课题组成功制备了基于二氧化钒相变薄膜的类脑神经元器件，并利用金刚石nv色心进行传感成像，揭示了类脑神经系统中多通道信号处理和传导途径与外在刺激之间的关联。
这些成果为构建大规模人工突触分层组织和神经形态结构奠定了实验基础，对于类脑神经元器件的发展具有重要意义。未来，这项研究有望在人工智能领域发挥重要作用，实现更为复杂的信息处理和存储功能。
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