Наука и медицина
Сегодня
Политика
Происшествия
Люди
Экономика
Следствие
Бизнес
Культура
Наука и медицина
О проекте
Редакция
Контакты
Размещение рекламы
Использование материалов
Поддержать проект
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 – 65733 выдано Роскомнадзором 20.05.2016.
В России признаны экстремистскими и запрещены организации «Национал-большевистская партия», «Свидетели Иеговы», «Армия воли народа», «Русский общенациональный союз», «Движение против нелегальной иммиграции», «Правый сектор», УНА-УНСО, УПА, «Тризуб им. Степана Бандеры», «Мизантропик дивижн», «Меджлис крымскотатарского народа», движение «Артподготовка», общероссийская политическая партия «Воля». Признаны террористическими и запрещены: «Движение Талибан», «Имарат Кавказ», «Исламское государство» (ИГ, ИГИЛ), Джебхад-ан-Нусра, «АУМ Синрике», «Братья-мусульмане», «Аль-Каида в странах исламского Магриба», Общественное движение «Штабы Навального». Фонд борьбы с коррупцией (ФБК) признан иностранным агентом.
Лента новостей
Лента новостей
Новости – Наука и медицина
Русская планета

Учёные впервые показали хаотическую динамику индивидуального мемристора

Фото:
Фото: Youtube
Сделан шаг на пути к решению вопроса интеграции мемристоров в традиционные электронные схемы
Дмитрий Степнов
21 апреля, 2021 12:04
4 мин

Учёные Университета Лобачевского совместно с коллегами из России (Научно-исследовательский институт молекулярной электроники, Зеленоград) и США (Университет Южной Каролины) впервые продемонстрировали хаотическую динамику индивидуального мемристора.

Детерминированный хаос объясняет экспериментальный разброс характеристик мемристивного устройства.

Соответствующая работа опубликована в журнале Chaos, Solitons and Fractals (импакт-фактор – 3.764 (Q1), JCR 2019) при поддержке мегагранта Правительства Российской Федерации (Соглашение №074-02-2018-330), реализуемого в Лаборатории стохастических мультистабильных систем (StoLab) научно-образовательного центра «Физика твердотельных наноструктур» ННГУ под руководством ведущего учёного – профессора Бернардо Спаньоло.

Всемирно известный профессор Калифорнийского университета в Беркли и давний друг нижегородского университета Леон Чуа ещё в 1971 году предсказал наличие мемристора как «потерянного» четвёртого пассивного элемента электрических цепей, который может изменять своё сопротивление в зависимости от протекающего через него электрического заряда (memristor = memory resistor).

Это исходное определение вызывает дискуссии и споры учёных, особенно после того, как мемристивный эффект был в 2008 году соотнесён с эффектом резистивного переключения в простой тонкоплёночной структуре «металл-оксид-металл». Независимо от этого справедливым остаётся обобщённое определение мемристора как динамической системы, которое Леон Чуа ввёл в 1976 году.

С одной стороны, это универсальное определение позволяет связать произвольный набор динамических переменных на системном уровне с конкретными физико-химическими явлениями, которые отвечают за изменение сопротивления материала на уровне микроскопическом. С другой стороны, оно даёт возможность использовать богатый арсенал методов нелинейной динамики для интерпретации и предсказания «живого» поведения реальных мемристивных устройств в составе мозгоподобных нейросетевых архитектур.

Эти возможности были успешно использованы в новой работе для того, чтобы описать сложную динамику мемристора в модели второго порядка под внешним воздействием. В качестве динамических переменных выбраны длина проводящей области (филамента) и заряд, динамически накапливающийся на дефектных центрах в оксидном слое. Модель состоит из двух автономных дифференциальных уравнений и одного алгебраического, зависящего от внешнего управления, заданного периодическим во времени сигналом.

В численном эксперименте получены различные периодические режимы, перемешивание и хаотическая динамика. В пространстве трёх параметров модели построены фазовые диаграммы, свидетельствующие о наличии хаотического аттрактора. Наиболее интересным результатом с практической точки зрения является то, что нестабильность характеристик резистивного переключения, которая всегда является камнем преткновения на пути к интеграции мемристоров в традиционные электронные схемы, может быть интерпретирована как проявление хаотической динамики его внутренних переменных состояния.

Поделиться
поддержать проект
Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе
Маленькая чашка кофе
cup
200 ₽
Средняя чашка кофе
cup
300 ₽
Большая чашка кофе
cup
500 ₽
Большая чашка кофе и что-то вкусное
cup
900 ₽
Нажимая на кнопку «Поддержать», я принимаю пользовательское соглашение, политику конфиденциальности и подтверждаю свое гражданство РФ
Кто может поддержать проект?
Поддержать проект могут только граждане России. Поддержка осуществляется только в рублях. В соответствии с требованием закона.
4 мин
Лень сёрфить новости? Подпишись и БУДЬ В КУРСЕ