50px|thumb|Memristor symbol.
Indenfor elektronik er en memristor et passivt kredsløbselement. Memristoren er blevet beskrevet som det fjerde elementære passive kredsløbselement, på linje med de velkendte kondensator, modstand og spole.
Navnet memristor er en portmanteau af memory resistor – hukommelse og modstand.
En memristor gemmer i princippet information, fordi dens resistans ændrer værdi som funktion af den passerede ladning regnet med fortegn.16 May 2011, BBC News: Memristors' current carves protected channels Citat: "...Memristors resist the passage of electric current, "remembering" how much current passed previously...The team discovered that the current in the devices flowed in a 100-nanometre channel within the device. The passage of current caused heat deposition, such that the titanium dioxide surrounding the conducting channel actually changed its structure to a non-conducting state... Den typiske lineare modstand har en stabil resistans uafhængig af strømmens størrelse og også stabil i forhold til den passerede mængde ladning. En memristor kan have en høj resistans hvilken kan vælges at fortolkes som "1" i data termer – og en lav resistans kan fortolkes som "0". Som en følge af den valgte fortolkning kan data blive gemt og genskrevet ved at styre strømmen. På en måde er en memristor en variabel modstand som via dens modstand afspejler sin egen historiske passerede strøm.
Memristoren blev forudsagt og beskrevet i 1971 af Leon Chua ved UC Berkeley, i en artikel i IEEE Transactions on Circuit Theory. , download, backup
I 37 år var memristoren et hypotetiskt element, uden kendte fysiske realiseringer. I april 2008 blev det rapporteret i Nature, at en fysisk implementation af en memristor var blevet lavet af et team af forskere ved HP Labs.
27. nov 2008, Ing.dk: HP bygger første memristor-chip
I 2012 offentliggjorde Erik Lægsgaard fra Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet et elektronisk kredsløb, som simulerer en memristor.
Fra ca. 2016 har man kunnet købe en IC med otte memristorer - i fire forskellige typer. Disse memristorer kan kun tåle lave spændinger og strømme - fx vil en måling med et standard multimeter ødelægge dem. Statisk elektricitet ødelægger dem også. Herudover fungerer disse memristorer nogle millioner gange (se databladet).
I 2026 offentliggjorde forskere fra University of Southern California at de via serendipitet havde opdaget og karakteriseret en memristor, som kan arbejde ved temperaturer op til 700°C. Memristoren er lavet af en wolframelektrode, keramisk hafniumoxid i midten - og en grafénelektrode nederst. Memristoren har indtil videre kunnet klare mere end en milliard cykler ved 700°C og holdt data gemt i mere end 50 timer uden genopfriskning - og den arbejder ved 1,5 volt og hastigheden er mellem 10 og 100 nanosekunder.
Fysik Memristoren er et element i hvilken den magnetisk flux er en funktion af den akkumulerede elektriske ladning q (i komponenten passerede). Fluxens afledede mht. ladningen
Memristans:
er kendt som memristans. Dette er sammenligneligt med de andre tre fundamentale kredsløbselementer:
Resistans: Induktans: Kapacitans:
Her er: elektrisk ladning er elektrisk strøm er elektrisk spænding er magnetisk flux
Ved at anvende Faradays induktionslov og kædereglen til ligningen som definerer memristans, får man at spændingen V over en memristor er relateret til strømmen I af den øjeblikkelige værdi af memristansen:
Så til et hvilketsomhelst tidspunkt opfører memristoren sig som en almindelig modstand. Men, dens "resistans" M(q) er en værdi som afhænger af den passerede ladning i komponenten. En linear memristor (én for hvilken M er konstant) ville opføre sig som en linear modstand, med M = R. Memristans kan siges af afhænge af strømmen som funktion af tiden på sammen måde som kondensatorers spænding gør.
Typer Anvendelse: Modellere elektrokemisk celle Memristoren blev anvendt til at karakterisere opførselen af elektrokemiske celler. Chen W-K (ed.), The Circuits and Filters Handbook, 2nd ed, CRC Press 2003, . Chapter 12, "Circuit Elements, Modeling, and Equation Formulation"
Faststof Interessen i memristoren blev genoplivet i 2007 da en eksperimentiel faststof version blev rapporteret
af Stanley Williams ved Hewlett-Packard. En faststof komponent kunne ikke realiseres indtil nanoteknologi frembragte usædvanlige opførsler. HP lavede en prototype af en crossbar latch hukommelse som kan have en tæthed på 100 gigabit per cm². EETimes.com – 'Missing link' memristor created: Rewrite the textbooks? Den højeste Flashhukommelse-tæthed kan til sammenligning gemme 16 gigabit per cm². Memristorens resistans aflæses med vekselstrøm så den gemte digitale værdi ikke ændres. Maintaining Moore's law with new memristor circuits
Samsung har afleveret et U.S. patent anvendelse til bedømmelse, med en memristor som ligner den beskrevet af Williams. Så det er uklart om Williams gruppe er den første. US Patent Application 11/655,193
I 2024 rapporterede Universitat Autonoma de Barcelona, at de har lavet en memristor, som kan fungere som en switch helt op til 120 GHz. Memristoren er lavet af hexagonal-BN og er forbundet via to flade guldelektroder.Paywalled: Memristive circuits based on multilayer hexagonal boron nitride for millimetre-wave radiofrequency applications” by Sebastian Pazos, Yaqing Shen, Haoran Zhang, Jordi Verdú, Andrés Fontana, Wenwen Zheng, Yue Yuan, Osamah Alharbi, Yue Ping, Eloi Guerrero, Lluís Acosta, Pedro de Paco, Dimitra Psychogiou, Atif Shamim, Deji Akinwande and Mario Lanza, 1 July 2024, Nature ElectronicsHigh-Frequency, Low-Power: Researchers Develop Switch To Revolutionize 6G Communications. By Universitat Autonoma de Barcelona July 14, 2024
Potentielle anvendelser Williams faststof memristorer kan sammensættes til transistorer, men være meget mindre end transistorer. De kan også designes til at være faststof ikke-flygtig hukommelse, som kan opnå højere datatætheder end harddiske med tilgangstider potentielt som svarer til dynamisk rams.
HP har rapporteret at deres version af memristoren er omkring 10 gange langsommere end DRAM. H.P. Reports Big Advance in Memory Chip Design – New York Times
Nogle patenter relateret til memristoren ser ud til at omfatte anvendelser indenfor programmerbar logik,
signalbehandling,
kunstige neurale netværk,
og kontrolsystemer.
I defensetechbriefs blev det offentliggjort i 2012 at CMOS-memristorer kan anvendes indenfor: FPGA, DSP, analog elektronik og neurolignende anvendelser. April 01 2012, Air Force Research Laboratory, Rome, New York: CMOS-Memristor Hybrid Nanoelectronics
Kilder/referencer
Eksterne henvisninger
BBC News – Electronics' 'missing link' found 01 May 2008 Nature News – Found: the missing circuit element 30 Apr 2008 Wired.com – Scientists Create First Memristor: Missing Fourth Electronic Circuit Element 30 Apr 2008 Aug 29 2011, Nyle Steiner K7NS: Homemade Memristor
Kategori:Passive elektronikkomponenter Kategori:Fremspirende teknologi