Memrystor

Memrystor

Typ	element elektroniczny bierny
Symbol Proponowany (nieoficjalny) symbol memrystora.

Memrystor (ang. memristor) – jeden z podstawowych biernych elementów elektronicznych; trzy pozostałe to opornik (rezystor), kondensator i cewka. Memrystor (ang. memory resistor – opornik z pamięcią) działa jako pojedyncza komórka pamięci, może być użyty do przechowywania jednego bitu informacji, rezystancja memrystora może być sterowana prądowo.

Właściwości fizyczne

Ilustracja koncepcji memrystora jako elementu elektronicznego
charge q – ładunek q, current i – prąd i, voltage v – napięcie v, flux φ – strumień magnetyczny φ,
Capacitor – kondensator, Resistor – rezystor, Inductor – cewka, Memristor – memrystor

Budowa pojedynczej komórki memrystora z domieszką dwutlenku tytanu. U góry: mała przewodność elektryczna; na dole: duża przewodność elektryczna.

Krzywa histerezy memrystora w funkcji częstotliwości kątowej.

Memrystor jest elementem, w którym strumień magnetyczny skojarzony $\Phi$ jest funkcją przepływającego przezeń ładunku elektrycznego $q,$ tj. w którym $\Phi =\Phi (q).$ Zależność strumienia od ładunku

$M(q)\equiv {\frac {d\Phi }{dq}}$

nazwano „memrystancją”, przez analogię m.in. do rezystancji.

Memrystancja jest dopełniającą zależnością między dwiema z czterech podstawowych wartości opisujących obwód elektryczny: natężeniem prądu $i,$ napięciem elektrycznym $u,$ ładunkiem elektrycznym $q$ i strumieniem magnetycznym skojarzonym $\Phi .$ Pozostałe pięć z sześciu możliwych kombinacji to:

$q(t)=\int _{-\infty }^{t}i(\tau )\,d\tau ,$

$\Phi (t)=\int _{-\infty }^{t}u(\tau )\,d\tau$

oraz parametry pozostałych trzech podstawowych elementów biernych w elektronice:

rezystancją $R$ rezystora $\left(R={\frac {\mathrm {d} u}{\mathrm {d} i}}={\frac {\mathrm {d} {\dot {\Phi }}}{\mathrm {d} {\dot {q}}}}\right),$

indukcyjnością $L$ cewki $\left(L={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} i}}={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} {\dot {q}}}}\right),$

pojemnością (odwrotność) ${\frac {1}{C}}$ kondensatora $\left({\frac {1}{C}}={\frac {\mathrm {d} u}{\mathrm {d} q}}={\frac {\mathrm {d} {\dot {\Phi }}}{\mathrm {d} q}}\right).$

Napięcie $u$ na memrystorze związane jest z przepływającym prądem $i$ poprzez chwilową wartość jego memrystancji:

$u(t)=M(q(t))\,i(t),$

gdzie $t$ oznacza czas.

Można zapisać inaczej:

$M={\frac {\mathrm {d} \Phi }{\mathrm {d} q}}.$

Zmienna oznaczona kropką oznacza pochodną po czasie.

Linki zewnętrzne

• „Memrystor” – epokowy wynalazek HP zmieni pamięci RAM?
• HP makes memory from a once-theoretical circuit. cnet.com. [zarchiwizowane z tego adresu (2021-02-20)]. (ang.).
• YAN Kun (2011). Nonlinstor-An electronic circuit element based on the form of the nonlinear differential equation (Brief annotation of the connection equation(R)), Xi’an: Xi’an Modern Nonlinear Science Applying Institute.
• „Getting more from Moore’s Law” (ang.)