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理大郝建华教授获国家自然科学基金重点项目资助

2022年9月27日

理大应用物理学系材料物理与器件讲座教授郝建华带领的研究项目,成功获得国家自然科学基金重点项目资助。


国家自然科学基金最近公布资助结果。理大应用物理学系材料物理与器件讲座教授郝建华教授带领的研究项目「面向神经形态计算和人工视觉的超薄铁电多功能集成材料与器件」,成功获得重点项目资助。该项目联合南开大学、四川师范大学,致力于解决信息技术发展中与材料和器件相关的瓶颈问题。

人工智能正带动通讯、大数据、云计算和物联网等领域的广泛应用。其中类脑计算即神经形态计算主要基于类似于神经系统的器件,且具备智能学习和决定功能,是对目前计算体系的颠覆性创新,而作为人工智能一个子学科的人工视觉系统,近年来在图像识别、自动驾驶等领域备受关注。

人工智能芯片是开发众多智能系统与类脑机器人的关键,相关的新材料与器件的探索是目前国际科技聚焦的热点和前沿。虽然神经形态计算和人工视觉系统模拟的相关材料和器件取得了进展,展示了区别传统冯·诺依曼架构的优势,但是在神经形态架构、实时信息处理能力和能效等方面还远比不上生物神经系统。铁电体是典型的智慧材料,铁电材料在类脑器件领域具有极大的应用潜力。

在本重点项目中,郝建华教授团队联合联合南开大学、四川师范大学,针对在神经形态器件中实现多模式的关键科学问题,基于超薄铁电薄膜,构建面向神经形态计算和人工视觉的多功能集成材料与器件;通过研究稀土掺杂对于超薄铁电薄膜影响的物理规律,设计和制备相关的新概念器件,开展在逻辑运算、数据处理和构建人工视觉神经网络应用场景的研究,为突破目前有限模式的神经形态计算极限提供新型材料、器件构型和解决方案。

郝教授是国际上铁电发光研究的开拓者,早在2011年,首次将铁电调控概念引入到稀土发光领域并实验证实,目前已被至少25个国家的100多个研究组验证并扩展应用到9种稀土离子掺杂到40种铁电材料体系。近年来还在压电和磁场诱导发光方面取得一系列原创性成果,由此提出的「智能发光」学术术语已录入国际《发光手册》,获得2021年国家教育部自然科学奖。

国家自然科学基金重点项目
重点项目支持从事基础研究的科学技术人员针对已有较好基础的研究方向或学科生长点开展深入、系统的创新性研究,促进学科发展,推动若干重要领域或科学前沿取得突破。

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