2024年8月13日上午，华中科技大学集成电路学院成功举办了“喻园·育芯”讲坛79期，地点位于光电信息大楼D754。本次讲坛荣幸邀请到华南师范大学樊贞研究员进行专题报告，报告主题为《面向类脑计算的铁电突触和压电神经元》。本次讲坛由学院老师何毓辉教授主持，我院王兴晟教授、杨蕊教授、高婷婷博后，以及30多位研究生也积极参与了此次报告交流会。
        受人脑启发的类脑计算具有高度并行、超低功耗等优势，被认为是打破传统计算机局限性、实现新一代人工智能的理想途径之一。类脑计算的硬件实现依赖于人工神经元和突触两种基本单元，它们分别负责信息处理和传递，扮演着极为重要的角色。目前人工神经元和突触大多基于导电细丝型忆阻器，这些器件虽能实现各种神经元和突触功能，但仍面临着可控性较低等关键问题，这是由于导电细丝通断过程随机性较大造成的。相比而言，铁电极化理论上可控性更高，因而基于铁电材料的人工神经元和突触近期受到广泛关注。

本报告中，樊贞研究员主要介绍其在铁电基人工神经元和突触方面的研究进展。人工突触方面，其课题组借助印刻效应调控极化动力学，制备出易失和非易失两种铁电二极管忆阻器:利用二者分别作为储备池层和读出层核心单元，构建出全铁电储备池计算系统，实现了准确、低功耗时序信息处理。为进一步融合感知功能，还研制出铁电光伏突触，利用极化调控光伏行为，获得了多级、非易失、正负对称可调的光响应度:进一步构建了感存算一体铁电光伏神经网络，实现了零能耗图像感知与实时处理。

人工神经元方面，樊贞研究员提出并证明了一种新型压电神经元，其结构简单，能实现完整的泄露-积分-点火神经元功能。这些研究都展示了铁电材料与器件在类脑计算硬件方面的应用潜力。

在互动环节，樊贞研究员与在场的教师和学生展开了深入的交流和讨论，共同分享彼此在类脑计算领域的科研经历和心得。特别是在铁电突触和压电神经元的创新应用方面，现场讨论热烈，气氛高涨。主讲嘉宾从多个角度详细阐述了铁电突触和压电神经元在类脑计算中的关键角色，包括它们在低功耗、高效计算中的优势，以及在实际大规模阵列实现中的挑战和解决方案。

这场精彩的报告不仅拓宽了师生听众对类脑计算技术的认知，加深了与会者对铁电突触和压电神经元设计与应用的理解，也为相关领域的研究提供了更多的思路和灵感。

本次讲座圆满成功，主持人何毓辉教授与樊贞研究员合影留念。

  报告人简介：
  樊贞，华南师范大学研究员、博导。 2011年获上海交通大学学士学位2015年获新加坡国立大学博士学位，2016年任华南师范大学副研究员，2020年晋升为研究员。研究兴趣集中在铁电材料、器件及类脑计算应用。以第一/通讯作者身份在Nat. Commun.、Adv.Mater.等期刊上发表论文50篇，其中ES1热点论文1篇，高被引论文3篇。论文总引用4800余次，H因子34。获批主持国家自然科学基金项目3项、广东省杰出青年项目1项。荣获广东省青年珠江学者等学术荣誉。担任广州市智能光电材料与类脑器件重点实验室副主任以及J. Materiomics、J. Adv. Dielectr.等期刊青年编委。

通讯员 熊威威