MEMRISTOR

MEMRISTOR

Danilo Andrés Molina Vidal

dmolinav3@est.ups.edu.ec 

Universidad Politécnica Salesiana - Sede Cuenca    

Circuitos Eléctricos II

Resumen---

En teoría de circuitos eléctricos, el memristor es un elemento de circuito pasivo que ha sido descrito como el cuarto elemento de los circuitos pasivos, junto con los tres mejor conocidos: el condensador, la resistencia y el inductor. El nombre es una palabra compuesta de memory resistor (resistencia-memoria). El memristor fue predicho y descrito en 1971 por Leon Chua, de la Universidad de California, Berkeley, en un artículo que apareció en IEEE Transactions on Circuit Theory. Durante 37 años, el memristor fue un dispositivo hipotético, sin ejemplos físicos. En abril de 2008, una implementación física del memristor fue divulgada en Nature por un equipo de investigadores de HP Labs de la multinacional Hewlett Packard.

Palabras Claves—

Memristor

Resistencia-memoria

Elemento pasivo

1. Marco teórico

Un memristor efectivamente almacenaría información porque el nivel de su resistencia eléctrica cambia cuando es aplicada la corriente. Donde una resistencia típica proporciona un nivel estable de resistencia, un memristor puede tener un alto nivel de resistencia que puede ser interpretado en una computadora en términos de datos como un 1, y un bajo nivel que puede ser interpretado como un 0. Así, controlando la corriente, los datos pueden ser guardados y reescritos. En un sentido, un memristor es una resistencia variable que, con su resistencia, refleja su propia historia.

Un memristor es técnicamente un resistor que cambia su resistencia dependiendo de la magnitud y sentido de la corriente que pasa a través de él y tiene la propiedad de conservar esa resistencia aun cuando el flujo de corriente se interrumpe por completo. Esa capacidad de memorizar su resistencia, así como un dimensionamiento nanometrico, otorgan al memristor amplias posibilidades de aplicación en la fabricación ´ on de memorias no-volátiles con una más alta densidad de integración que las actuales.

[pic 1]

Figura 1.- Estructura física del memristor sintetizado por HP.

En esta estructura de este dispositivo está compuesta por un par de electrodos de platino (Pt) con una capa central de dióxido de titanio TiO2 de longitud D. A lo largo de este material central dos principales regiones se pueden observar que una de TiO2 dopada, de longitud w (t), de tal manera que presenta una resistencia Ron y otra libre de impurezas de longitud D − w (t) con una resistencia Roff. Al igual que el silicio, TiO2 es un semiconductor y aunque en su estado puro es altamente resistivo su conductividad puede ser alterada por medio de un proceso de dopado con otros elementos. En una estructura como la mostrada en la figura 1, la longitud de la región embrutecida w (t) no permanece estacionaria sino que tiende a desplazarse en la dirección de la corriente permitiendo así, una modificación de la resistencia del dispositivo. Es precisamente esa capacidad de poder modular la longitud del espacio ocupado por el material dopado lo que hizo del dióxido de titanio un material elegible para la fabricación de este elemente pasivo.

[pic 2]

Figura 2.- Corriente-Voltaje características para la resistencia, capacitor, inductor y memristor.

Características

1. Sin propiedad de descarga

A diferencia de la bobina y el condensador el memristor no almacena energía aunque es un elemento con memoria. Esta propiedad de descarga se observa en (5.2), si u = 0, implica que i=0 y viceversa, independientemente del valor de al memristencia M (q).

1. Pasividad

Un memristor controlado por carga eléctrica es pasivo, pero solo si el valor de la memristencia es positivo, la misma propiedad tiene el memristor controlado por flujo magnético.

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