Memristor (Memmory-Resistor)

Es un elemento en el que el flujo magnético es una función de la carga q que fluye a través del dispositivo. La tasa de cambio del flujo con carga se conoce como memristancia. M(q) en un tiempo t es igual a una resistencia R

El voltaje se relaciona con la corriente I por el valor instantaneo de la memristencia.

Ley de Faraday Ley de induccion de Faraday, flujo a través de un loop. El voltaje en dispositivos pasivos es evaluado en terminos de perdida de energía por unidad de carga.

Caida de potencial entre dos puntos Esto puede lograrse con un OpAmp configurado como integrador. Filtra bajos, y guarda un offset el que acumula hasta tener un sobreflujo o que alcance el limite del sistema.

Conceptos Básicos El flujo magnético es generado por una resistencia a un campo aplicado o una fuerza electromotriz, en ausencia de una resistencia, el flujo debido al FEM constante crece indefinidamente. El flujo opositor inducido en una resistencia debe de crecer indefinidamente para que sus sumas sean finitas. Cualquier respuesta a un voltaje aplicado debe de llamarse flujo magnético.

Memristor Creamos una variación sin guardar un campo magnético Es un resistor en cualquier tiempo t, disipando el FEM inducido, sin disipar el campo guardado en el circuito. En el inductor el campo magnético guarda la energía en las terminales y la descarga como fuerza electromotriz en el circuito.

Restricciones Un vltaje constante incrementa el Φm uniformemente. M(q) se acerca a 0 decreciendo desmedidamente creando una discretización o conducta no ideal. M(q) es cíclica M(q-Δq) para todo q y algunos Δq, ejemplo Sen2(q/Q) El dispositivo entra en histéresis (cualquier estado) y deja de funcionar como memristor.

Memristor como Switch Para algunos memristores una corriente o voltaje aplicado causara cambios en la resistencia. Para esto debemos investigar el tiempo y la energía que son necesarias para obtener la resistencia deseada. Si el voltaje es constante, resolvemos para la disipación de energía, durante un evento de cambio, de R encendido a R apagado en t encendido a t apagado, el cambio debe ser ΔQ tal que Qon-Qoff.

Dioxido de Titanio Un film delgado de 5nm de dióxido de titanio(titania TiO2), dentro de 2 electrodos. Hay dos capas una con menos átomos de oxigeno que la otra, las vacantes funcionan como partículas con carga eléctrica libres, por lo tanto esta tiene menor resistencia que la que tiene mas átomos de oxigeno. Al aplicar una carga eléctrica, las vacantes de oxigeno se mueven cambiando entre la capa de alta resistividad a la de baja, por lo que la resistencia en el film es dependiente de cuanta carga ha pasado a través de el en una dirección y es reversible cambiando la dirección de la corriente.

Posibles usos Crossbar Latches Memoria no volátil de estado sólido. 100 Gigabits en un cm2 a un décimo de la velocidad del DRAM (lectura con corriente alternante para no afectar valor almacenado)