Memrystor

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.

Memrystor

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

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.)