近日，MK体育在线官网物理学院徐海阳教授团队在新型光电忆阻器与视觉仿生系统取得重要研究进展。当前摩尔定律正受到挑战，基于传统工艺的人工视觉系统因图像感知、记忆与处理单元分立，在存储速度及能耗等方面逐渐陷入瓶颈。受人脑视觉系统启发，发展神经形态视觉系统是突破以上瓶颈，实现高效图像信息处理的潜在途径。为此，研究团队发展了近红外全光调制、偏振敏感等新型光电忆阻器以及具有高效运动识别功能的类脑视觉系统。相关研究成果陆续发表在Advanced Materials、Light: Science & Applications和ACS nano等国际知名期刊上。

图1. 近红外全光调制光电忆阻器及微观生物运动的边缘提取与运动识别功能

研究团队开发了基于ZnO -上转换纳米颗粒纳米复合薄膜的全光调制近红外光电忆阻器，在单个器件中实现了电导的双向可逆调控，完成了微观生物运动的边缘提取与运动识别，为发展全光控类脑视觉系统提供了新策略。相关成果以“Near-Infrared Optoelectronic Memristor with All-Optical Modulation for Microscopic Biological Motion Recognition”为题，发表在国际期刊Advanced Materials 《先进材料》上。MK体育在线官网物理学院博士研究生韩嘉琦为论文的第一作者，林亚副教授、丁亚丹讲师、王中强教授和徐海阳教授为共同通讯作者。

图2. 氧化镓基光电忆阻器及类脑视觉系统

研究团队设计出级联异质结基氧化镓光电忆阻器，通过异质结内置电场分离电子-空穴对，并利用Al/HfOₓ肖特基势垒捕获空穴实现增益效应，在完成4096（212）个电阻状态精确调控的同时保持较高的线性度；以此为基础构建深紫外神经形态视觉系统，实现了不同指纹类型的精确分类。相关成果以“Ultra-Highly Linear Ga2O3-based Cascade Heterojunctions Optoelectronic Synapse with Thousands of Conductance States for Neuromorphic Visual System” 为题，发表在国际期刊Light: Science & Applications《光：科学与应用》上。MK体育在线官网物理学院李鹏副教授和单旋宇博士后为共同第一作者，林亚副教授、王中强教授和徐海阳教授为共同通讯作者。

研究团队还利用面内各向异性二维材料ReSe2以及空间反转策略，提出了兼具偏振光感知和偏振信息计算能力的偏振敏感光电忆阻器；通过该忆阻器的预处理能力，成功模拟了视觉对偏振信息增强与去噪，偏振图像学习；通过斯托克斯矢量计算及忆阻器神经形态计算功能，提高了基于偏振信息的无损物体表面检测能力。相关成果以“In-Plane Anisotropic Two-Dimensional ReSe2 Optoelectronic Memristor for a Polarization-Sensitive Neuromorphic Vision System”为题，发表在国际期刊ACS Nano 《纳米》上。MK体育在线官网物理学院博士研究生朱永兴博士为第一作者，陶冶副教授、王中强教授和徐海阳教授为共同通讯作者。

相关论文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202510185

https://www.nature.com/articles/s41377-025-01897-9

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5c08221