Čo je to memristor a ako ho plánujete použiť?

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

Odborný výraz „memristor“ sa skladá z dvoch anglických slov: prvý je „memory“ alebo pamäť a druhý je rezistor (tj. Odpor). Podstatou bunky je, že jej vodivosť sa líši v závislosti od náboja, ktorý ňou prechádza (to znamená, že závisí od histórie procesov). Okrem toho je táto závislosť priamo úmerná hodnote prechádzajúceho prúdu integrovaného v čase.

Podľa klasifikácie zariadení s vnútornou pamäťou možno memristor klasifikovať ako nelineárne elektronické zariadenie s hysteréznymi vlastnosťami. To znamená, že podľa svojho funkčného účelu patrí tento prvok do kategórie mikroelektronických komponentov, ktoré majú schopnosť zapamätať si predchádzajúce stavy (foto nižšie).

Nová éra výpočtovej techniky

Už v 70. rokoch minulého storočia vyvinuli vedci teoretický model popisujúci vzťah medzi napätím aplikovaným na objekt a časovým integrálom súčasnej zložky. A až do roku 2008 bola vytvorená prvá vzorka odporového prvku, čiastočne zodpovedajúca deklarovaným vlastnostiam.

Jeho reakcia na vplyvy prúdu nebola podobná chovaniu induktora s jeho magnetickým tokom, ani kondenzátora, ktorý akumuluje náboj. A zároveň nereagovalo na pohyb nábojov ako bežný rezistor. Ukázalo sa, že vedcom sa podarilo získať štvrtý elektrický prvok, odlišný od prvých troch!

instagram viewer

Vodivé vlastnosti novej zložky sa zmenili v dôsledku chemických reakcií prebiehajúcich v dvojvrstvovom filme s hrúbkou iba 5 nm. Prvá z týchto vrstiev bola špeciálne vyčerpaná v dôsledku odtoku molekúl kyslíka z nej. Po privedení napätia sa uvoľnené kyslíkové články s nábojom začali „túlať“ medzi vrstvami, čo viedlo k zmene odporu prvku.

Už sa nemohol vrátiť k predchádzajúcej hodnote vodivosti, čo znamenalo okamžitý podmienený prechod prvku z „nuly“ na „jeden“. Fenomén hysterézie v memristore umožnil v ranom štádiu štúdie vidieť v ňom pamäťovú bunku schopnú úspešne nahradiť polovodičové prvky.

Perspektívy aplikácie

Uvažované vlastnosti memristorov teoreticky otvárajú nasledujúce možnosti:

  • Výroba pamäťových prvkov s lepšími vlastnosťami ako moderné flash disky.
  • Kompletná aktualizácia elektronickej databázy zariadení, v ktorých sa používajú pamäťové bunky.
  • Výrazné zvýšenie ich funkčnosti.
Dôležité!Pretože memristor v skutočnosti opravuje náboj, ktorý cez neho prešiel, môžete napríklad pri použití takýchto buniek v počítači urobiť bez toho, aby ste systém vôbec načítali.

Po zapnutí začne počítač pracovať zo stavu, v ktorom bol deň predtým vypnutý. Všetko sú to samozrejme iba teoretické predpoklady, ktoré si v blízkej budúcnosti budú vyžadovať praktické potvrdenie.