Memrystor

Macierz siedemnastu memrystorów, zbudowanych ze zubożonego w tlen dwutlenku tytanu, stworzona w HP Labs (laboratorium firmy Hewlett Packard), sfotografowana przy użyciu mikroskopu elektronowego. Przewody mają szerokość ok. 50 nm (inaczej mówiąc są szerokości 150 warstw atomów). Prąd elektryczny płynący przez memrystory zmienia stany atomowe tlenu, co powoduje stopniowe i trwałe zmiany w ich oporności elektrycznej.

Proponowany (nieoficjalny) symbol memrystora.

Memrystor (ang. memristor) - jeden z podstawowych biernych elementów elektronicznych (trzy pozostałe to opornik (rezystor), kondensator i cewka). Memrystor ("memory resistor" - opornik z pamięcią) działa jako pojedyncza komórka pamięci, może być użyty do przechowywania jednego bitu informacji, rezystancja memrystora może być sterowana prądowo. Memrystory mogą być używane do budowy tranzystorów o znacznie mniejszych wymiarach niż na to pozwalały wcześniejsze technologie, a także do konstrukcji pamięci trwałych o znacznie większej gęstości zapisu danych niż tradycyjne dyski twarde, ale o szybkości pracy zbliżonej do pamięci DRAM.

Właściwości fizyczne

Ilustracja koncepcji memrystora jako elementu elektronicznego (opisy: Ladning Q - Pojemność Q, Strom I - Prąd I, Spenning U - Napiecie U, Fluks Ø - Strumień magnetyczny Ψ).

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 $\Psi \,$ jest funkcją przepływającego przezeń ładunku elektrycznego $q \,$, tj. w którym $\Psi = \Psi(q) \,$. Zależność strumienia od ładunku

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

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 $\Psi \,$. Pozostałe pięć z sześciu możliwych kombinacji to:

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

$\Psi(t)=\int_{-\infty}^{t}u(\tau)\, d\tau$

oraz parametry pozostałych trzech podstawowych elementów biernych w elektronice:

rezystancją $R \,$ rezystora $(R=\frac{du}{di})$

indukcyjnością $L \,$ cewki $(L=\frac{d\Psi}{di})$

pojemnością $C \,$ kondensatora $(C=\frac{dq}{du})$

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.

Linki zewnętrzne

• "Memrystor" - epokowy wynalazek HP zmieni pamięci RAM?
• Memrystor - komputer wystartuje w ciągu sekundy?
• "HP makes memory from a once-theoretical circuit"(ang.)
• "Getting more from Moore's Law"(ang.)