Работу мемристора исследовали на наноуровне
Ученые впервые детально проанализировали на наноуровне свойства мемристоров – элементов, способных принципиально изменить развитие электроники.
Мемристор (от memory и resistor) представляет собой очень простую структуру: две пленки из диоксида титана толщиной в несколько нанометров между двумя металлическими электродами. Его революционность заключается в способности "запоминать" электрический заряд, то есть вести себя как ячейка памяти.
Способность мемристоров запоминать заряд роднит их с синапсами (соединениями нейронов с другими нейронами и с клетками, обеспечивающими передачу информации), чья предрасположенность к проведению электрических сигналов во многом зависит от сигналов, которые прошли через них недавно.
Ранее были изучены только электрические свойства мемристоров, но процессы на микроскопическом и наноуровне, связанные с движением электрического заряда, со способностью обратимо изменять сопротивление и структуру материала, оставались загадкой. Теперь же ученые из Hewlett Packard и Калифорнийского университета исследовали, как эти элементарные устройства, имитирующие поведение нейронов человеческого мозга, могут работать внутри компьютера.
С помощью рентгеновских лучей они изучили, как через мемристоры проходит ток и как они накапливают тепло. В частности, они обнаружили, что выделение тепла при прохождении тока по 100-нм каналу внутри устройства приводит к тому, что диоксид титана меняет свою структуру. В результате повышается электрическое сопротивление вплоть до временной утраты проводящих свойств. Полученные данные позволят создать математическую модель для дальнейших исследований.
"Без этой ключевой информации мы могли только строить догадки и работать над устройством в режиме случайного поиска, – прокомментировал значение исследования доктор Стэн Уильямс (Stan Williams) из Hewlett Packard. – Теперь мы знаем, что можно конструировать мемристоры, которые могут быть использованы как многоуровневое хранилище, мы можем сохранять не один бит, а более четырех".
Мемристор (от memory и resistor) представляет собой очень простую структуру: две пленки из диоксида титана толщиной в несколько нанометров между двумя металлическими электродами. Его революционность заключается в способности "запоминать" электрический заряд, то есть вести себя как ячейка памяти.
Способность мемристоров запоминать заряд роднит их с синапсами (соединениями нейронов с другими нейронами и с клетками, обеспечивающими передачу информации), чья предрасположенность к проведению электрических сигналов во многом зависит от сигналов, которые прошли через них недавно.
Ранее были изучены только электрические свойства мемристоров, но процессы на микроскопическом и наноуровне, связанные с движением электрического заряда, со способностью обратимо изменять сопротивление и структуру материала, оставались загадкой. Теперь же ученые из Hewlett Packard и Калифорнийского университета исследовали, как эти элементарные устройства, имитирующие поведение нейронов человеческого мозга, могут работать внутри компьютера.
С помощью рентгеновских лучей они изучили, как через мемристоры проходит ток и как они накапливают тепло. В частности, они обнаружили, что выделение тепла при прохождении тока по 100-нм каналу внутри устройства приводит к тому, что диоксид титана меняет свою структуру. В результате повышается электрическое сопротивление вплоть до временной утраты проводящих свойств. Полученные данные позволят создать математическую модель для дальнейших исследований.
"Без этой ключевой информации мы могли только строить догадки и работать над устройством в режиме случайного поиска, – прокомментировал значение исследования доктор Стэн Уильямс (Stan Williams) из Hewlett Packard. – Теперь мы знаем, что можно конструировать мемристоры, которые могут быть использованы как многоуровневое хранилище, мы можем сохранять не один бит, а более четырех".
Ещё новости по теме:
18:20