¿Qué es un Memristor? Tipos de memristores y sus aplicaciones

¿Qué es un Memristor? Tipos de memristores y sus aplicaciones

El concepto de memristic o teoría del memristor fue implementado por Leon Ong Chua. Es profesor en los departamentos de ciencias de la computación e ingeniería eléctrica de la Universidad de California. Los científicos del laboratorio de HP revelaron el rendimiento del interruptor de memristor mientras intentaban descubrir los interruptores de barra transversal. Los memristores también se conocen como conmutadores de matriz porque se utilizan principalmente para conectar varias entradas y salidas en forma de matriz. El profesor León Chua había observado los modelos de condensador, resistor e inductor . Y observó una parte faltante que se denomina memristor o resistencia de memoria. La representación práctica de esta resistencia de memoria fue ampliada en 2006 por el científico Stanley Williams. Esta tecnología fue descubierta hace más de unas décadas, aunque se inventó en los últimos tiempos.

¿Qué son los Memristors?

Sabemos que cada circuito electrónico se puede diseñar utilizando varios componentes pasivos, a saber, resistencias, condensadores e inductores, pero habrá un cuarto componente esencial que se denomina memristor. Estos son semiconductores utilizados para unir componentes pasivos para formar un cuarto componente, y la resistencia se denomina memristance. Es una resistencia que depende de la carga en circuitos de memristor Y la unidad de resistencia es ohmios.


Memristor

Memristor



La forma completa del memristor es memoria + resistencia. Entonces esto se llama el cuarto elemento básico. La característica principal del memristor es que tiene la capacidad de recordar su historial de estado. Por tanto elevando la trascendencia de su mejora, estos son muy importantes que sería obligatorio reformular los libros existentes en ingeniería electrónica.

Construcción de Memristor

La construcción del memristor se muestra a continuación. Es un componente de dos terminales y el memristor funcionando es decir, su resistencia radica principalmente en la magnitud, el voltaje aplicado y la polaridad. Como no se aplica el voltaje, la resistencia queda, y esto lo convierte en un componente no lineal y de memoria.

Construcción de Memristor

Construcción de Memristor

El diagrama que se muestra arriba es la construcción del memristor. El memristor utiliza un dióxido de titanio (TiO2) como material resistivo. Funciona de manera superior a otros tipos de materiales como el dióxido de silicio. Cuando se da el voltaje a través de los electrodos de platino, los átomos de Tio2 se esparcirán hacia la derecha o hacia la izquierda en el material según la polaridad del voltaje, lo que se hace más delgado o más grueso, por lo tanto, da una transformación en resistencia.

Tipos de memristor

Los memristores se clasifican en muchos tipos según el diseño y a continuación se analiza una descripción general de estos tipos.


  • Memistores de película fina molecular e iónica
  • Memristors magnéticos y giratorios
Tipos de memristores

Tipos de memristores

Memristors de película fina molecular e iónica

Estos tipos de memristores dependen con frecuencia de propiedades diferentes del material para las redes atómicas de película ligera que exhiben histéresis y reducen la aplicación de carga. Estos memristores se clasifican en cuatro tipos que incluyen los siguientes.

Dióxido de titanio

Este tipo de memristor generalmente se descubre para planificar y modelar

Polimérico / Iónico

Estos tipos de memristores utilizan material de tipo polímero o dopaje activo de materiales die-eléctricos inertes. Los portadores de carga iónica de estado sólido fluirán en toda la estructura de los memristores.

Diodo de tunelización resonante

Estos memristores emplean diodos de ajuste cuántico particularmente dopados de las capas de ruptura entre las regiones de fuentes y drenaje.

Manganita

Este tipo de memristor utiliza un sustrato de películas de óxido de dos capas que depende de la manganita como inverso al memristor de TiO2.

Memristors de base magnética y giratoria

Estos tipos de memristores son inversos a los sistemas de nanoestructura iónica y basados ​​en moléculas. Estos memristores dependerán del grado en la propiedad de espín electrónico. En este tipo de sistema, la división electrónica de giro responde. Estos se clasifican en 2 tipos.

Spintronic

En este tipo de memristor, la forma de los electrones de espín cambiará el estado de magnetización del aparato, lo que en consecuencia altera su resistencia.

Transferencia de par de giro

En este tipo de memristor, la ubicación de magnetización relativa de los electrodos afectará el estado magnético de la unión del túnel que, al girar, altera la resistencia.

Ventajas y desventajas de Memristor

Las ventajas del memristor incluyen principalmente las siguientes.

  • Los memristores son muy cómodos con las interfaces de CMOS y no usan energía cuando están inactivos.
  • Consume menos energía para generar menos calor.
  • Tiene un almacenamiento y una velocidad muy altos.
  • Tiene la capacidad de memorizar el flujo de carga en un período de tiempo.
  • Cuando la energía se interrumpe en los centros de datos, proporciona una mayor capacidad de recuperación y confiabilidad.
  • Arranques más rápidos
  • Capaz de restaurar tanto discos duros como DRAM

Las desventajas del memristor incluyen principalmente las siguientes.

  • Estos no están disponibles comercialmente
  • La velocidad de las versiones existentes simplemente a 1/10 de la DRAM
  • Tiene la capacidad de aprender, sin embargo, también puede estudiar los patrones erróneos en la apertura.
  • El rendimiento y la velocidad de los memristores no coincidirán con los transistores y la DRAM
  • Dado que toda la información en la PC se vuelve no volátil, reiniciar no resolverá ningún problema porque con frecuencia puede hacerlo con DRAM.

Aplicaciones de memristor

  • Este es un componente de resistencia variable y de dos terminales, que se utiliza en las siguientes aplicaciones.
  • Los memristores se utilizan en la memoria digital, circuitos lógicos , sistemas biológicos y neuromórficos.
  • Los memristores se utilizan en tecnología informática y en memoria digital
  • Los memristores se utilizan en redes neuronales y en electrónica analógica.
  • Estos son aplicables para aplicaciones de filtros analógicos.
  • Aplicaciones de detección remota y de bajo consumo.
  • Los memristores se utilizan en lógica programable y Procesamiento de la señal
  • Tienen su propia capacidad para almacenar datos analógicos y digitales en un método fácil y eficiente en el consumo de energía.

Por tanto, en el futuro, estos se pueden aplicar para realizar lógica digital con la implicación en su lugar de Puerta NAND . Aunque se han diseñado varios memristores, aún hay algunos más para ser perfectos. Por lo tanto, se trata de memristor y sus tipos . Finalmente, de la información anterior, podemos concluir que se puede usar un memristor para almacenar los datos debido a que su nivel de resistencia eléctrica varía cuando se aplica corriente. A resistencia normal da un nivel constante de resistencia. Pero un memristor tiene una resistencia en alto nivel, que puede entenderse como un PC como uno en términos de datos, así como un bajo nivel, puede entenderse como un cero. Por lo tanto, la información se puede reescribir con el control actual. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la función principal del memristor?