НИЛ интеллектуальных нейроморфных систем
Руководитель: Коряжкина Мария Николаевна, к.ф.-м.н., заведующий лабораторией
Научный коллектив:
1. Коряжкина Мария Николаевна, кандидат физико-математических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией
2. Антонов Дмитрий Александрович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
3. Антонов Иван Николаевич, инженер
4. Баранова Вера Николаевна, лаборант
5. Белов Алексей Иванович, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник
6. Дудин Александр Юрьевич, инженер
7. Клубков Александр Владиславович, лаборант
8. Котомина Валентина Евгеньевна, младший научный сотрудник
9. Круглов Александр Валерьевич, младший научный сотрудник
10. Михайлов Алексей Николаевич, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
11. Новиков Алексей Сергеевич, инженер
12. Окулич Евгения Викторовна, младший научный сотрудник
13. Рябова Маргарита Артуровна, лаборант
14. Серов Дмитрий Александрович, лаборант
15. Филатов Дмитрий Олегович, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
16. Харчева Анна Александровна, научный сотрудник
17. Шарапов Александр Николаевич, младший научный сотрудник
18. Шенина Мария Евгеньевна, кандидат физико-математических наук, научный сотрудник
19. Шишмакова Валерия Алексеевна, лаборант
20. Щаников Сергей Андреевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Основные научные направления:
Электронная компонентная база. Нейроморфные системы. Физика и технология нейроморфных систем
Цели научных исследований:
Комплексное исследование влияния параметров внешних импульсных сигналов на характеристики синаптической пластичности мемристоров на основе перспективных диэлектриков (оксидов циркония, гафния, тантала, кремния и др., в т.ч. их комбинаций) и металлов для создания эффективных нейроморфных устройств с высокой стабильностью и низким энергопотреблением.
Задачи:
1. Получение мемристивных устройств на основе перспективных диэлектрических материалов (оксидов циркония, гафния, тантала, кремния и др., в т.ч. их комбинаций); результаты предварительного исследования электрофизических свойств мемристивных устройств.
2. Получение параметров резистивного переключения сформированных мемристивных устройств, обеспечивающие стабильное отношение токов в резистивных состояниях и высокую отказоустойчивость, а также удовлетворяющие условиям низкого энергопотребления.
3. Получение зависимости характеристик синаптической пластичности от формы и амплитуды обучающих импульсов.
Основные значимые результаты:
2021
1. Утверждение Технического задания по проекту.
2. Формирование научного коллектива проекта.
3. Разработка и утверждение календарного плана научных исследований.
2022
4. Получены зависимости характеристик синаптической пластичности от параметров обучающих импульсов для мемристивных микроустройств и наноразмерных “виртуальных” мемристоров, сформированных методом зондовой микроскопии. Продемонстрированные характеристики мемристоров как искусственных синапсов обеспечивают создание эффективных нейроморфных устройств с низким энергопотреблением.
5. Разработанные мемристивные наноструктуры интегрированы в верхние слои металлизации приборного слоя КМОП КНИ 0,35 мкм, изготовленного в НИИИС им. Ю.Е. Седакова.
Основные значимые публикации:
A statistical study of resistive switching parameters in Au/Ta/ZrO2(Y)/Ta2O5/TiN/Ti memristive devices / D. Maldonado, A.I. Belov, M.N. Koryazhkina, F. Jiménez-Molinos, A.N. Mikhaylov, J.B. Roldán // Physica Status Solidi (A). – 2022. – P. 2200520. https://doi.org/10.1002/PSSA.202200520
Variability in resistive memories / J.B. Roldán, E. Miranda, D. Maldonado, A.N. Mikhaylov, N.V. Agudov, A.A. Dubkov, M. N. Koryazhkina, M.B. González, M.A. Villena, S. Poblador, M. Saludes-Tapia, R. Picos, F. Jiménez-Molinos, S. G. Stavrinides, E. Salvador, F.J. Alonso, F. Campabadal, B. Spagnolo, M. Lanza, L.O. Chua // Advanced Intelligent Systems [получены положительные отзывы рецензентов; готовится к опубликованию]
Effect of training pulse parameters on the synaptic plasticity of a ZrO2(Y)-based memristive device / M.N. Koryazhkina, M.A. Ryabova, E.V. Okulich, A.I. Belov, I.N. Antonov, M.E. Shenina, S.A. Shchanikov, A.N. Mikhaylov, D.O. Filatov, D.Valenti, B. Spagnolo // Physica Status Solidi (A) [на рецензировании]
Effect of pulse amplitude on depression and potentiation of ZrO2(Y)-based memristive synaptic device / M. Koryazhkina, E. Okulich, M. Ryabova, A. Belov, I. Antonov, V. Kotomina, S. Shchanikov, A. Mikhaylov, D. Filatov, A. Carollo, D. Valenti, B. Spagnolo // 6th Scientific School Dynamics of Complex Networks and their Applications (Publisher: IEEE, 14-16 September 2022, Kaliningrad, Russian Federation). – 2022. https://doi.org/10.1109/DCNA56428.2022.9923189
Патенты:
Программа ЭВМ «Программа для вычисления характеристик синаптической пластичности мемристивных устройств» [свидетельство еще не получено]
Научно-исследовательская лаборатория сотрудничает с Университетом Палермо (Италия), филиалом ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ “НИИИС им. Ю.Е. Седакова”