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忆阻的概念自1971年被提出至今已有近45年的发展历史。自2008年以来,忆阻器在仿生物突触方面的研究已取得很大进展,绝大多数研究工作都致力于通过忆阻器来实现模拟人脑记忆和神经突触的功能。编码、训练、记忆固化和检索是认知神经科学中信息处理的主要过程。通过模拟这些过程可以实现存储器的人工识别,是未来存储技术的发展方向。目前铁电材料和有机材料两种材料因其自身独特的机理能够实现忆阻的功能,是实现存储器人工识别的两种重要材料。本论文中主要利用铁电材料实现了模拟人脑记忆和召回的过程。器件主要结构是基于BaTi03的铁电隧道结（FTJ）,通过隧穿电致阻变效应产生的隧穿电致电阻（TER）,实现器件的编码功能。通过施加训练脉冲,改变本身铁电畴的极化和翻转,使TER具有良好的保持能力。为FTJs在认知神经科学和人工识别处理记忆信息提供了可行的技术方案。同时我们尝试着对有机材料的认知器件的关键材料进行制备,我们制备了柔性衬底聚二甲基硅氧烷（PDMS）,探索了可溶性并五苯旋涂法成膜工艺,希望通过旋涂法成膜代替传统的真空蒸镀成膜。本论文的主要工作总结如下:1.我们采用脉冲激光沉积的生长方法制备了铁电BaTiO3超薄膜,通过高分辨透射电子显微镜对薄膜截面微结构进行了观测,并通过原子力显微镜、压电力显微镜以及导电原子力显微镜分别对薄膜表面形貌、铁电畴的极化翻转以及隧穿电致阻变效应做了一系列的表征研究。2.在BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3异质结构上生长Pt顶电极,通过压电力显微镜观测到隧穿电致阻变效应。通过对比输入电压相对应的TER值之间的数量级差,我们规定了 4组电压区间对应的TER值来定义代码。通过定义的代码编写出“NJU”字符的ASCⅡ码。3.对器件施加单个脉冲和训练脉冲,在编码过程结束后我们发现,单个脉冲编码后随时间变化TER有明显的衰减,导致编码后随时间的推移检索会出现错误,而采用训练脉冲进行编码后,TER具有良好的保持性能,可以准确的检索和召回相对应的编码。4.通过压电力显微镜我们对器件的畴结构进行了研究,发现造成TER衰减是由于铁电畴的弛豫现象。通过分别加载单个脉冲和训练脉冲观察器件的铁电畴结构,发现对器件进行训练操作后成功抑制了铁电畴的弛豫现象。施加不同数量和时间间隔不同的两类脉冲,分析平均势垒高度的变化,进一步优化了训练脉冲从而抑制了 TER的衰减。改善了隧穿电致电阻效应呈现较差的保持能力和短时程存储性能。器件的检索和召回性能实现了人工识别。5.我们制备了具有良好柔性的柔性衬底。利用旋涂法制备了并五苯薄膜。为制备一个基于柔性衬底的有机三端人工识别器件做了准备工作。