A memrisztor szó két szó összetételéből áll: memory (memória) és resistor (elektromos ellenállás). A memrisztor egy olyan passzív elektromos elem, amelynek az elektromos ellenállása nem állandó, hanem a múltbeli állapotától függ. Az első memrisztort 2007-ben állították elő. Az ellenállás, a kondenzátor és az induktivitás mellett a negyedik passzív áramköri elem.

Leon Chua írta le először a memrisztor létezését 1971-ben. Bár ekkor még csak elméleti szinten létezett, de sikeresen leírta a tulajdonságait.

FelépítéseSzerkesztés

 
Memrisztor felépítése

A Hewlett-Packard mérnökei platina elektródák között titán-oxid réteget hoztak létre. A képen látható narancs színű területet oxigén atomokkal szennyezték, így a p töltéshordozók kerültek többségbe. A fehér színű terület mint szigetelő működik. Abban az esetben ha még nem került feszültség alá az eszköz, akkor a szigetelő szélesebb mint a vezetőréteg, így a memrisztor nagy ellenállású állapotba kerül.

Ha elektromos mezőt kapcsolunk rá, úgy a p szennyezett réteg szélessége megnő, így a vezetőréteg szélesebb lesz mint a szigetelő réteg, és a memrisztor vezetővé válik. E folyamatban fontos szerepe van az alagúteffektusnak nevezett jelenségnek.

A kísérletek a következő jelenséget mutatták: a memrisztor ellenállása nem állandó, más az ellenállása a függvény felfutó és lefutó szakaszában. A görbe a mellékelt ábrán látható. Ez az úgynevezett memrisztor-hiszterézisgörbe (angolul: pinched hysteresis loop). A függvény függ a szennyezettség mértékétől, és a frekvenciától. A görbe nullátmenete jól láthatóan a koordináta-rendszer nullpontjában van, tehát egy passzív elem.

TulajdonságaSzerkesztés

A memrisztor egy arányt definiál a fluxusváltozással és a töltéssel. Mértékegysége az ohm Ω.

 

A memrisztor meghatározása beleillik a korábban definiált elemek körébe.

elektromos töltés elektromos áram
elektromos
Feszültség
(reciprokosan) Kapacitás

 

Ellenállás

 

Mágneses fluxus Memrisztivitás

 

Induktivitás

 

A memrisztorra a következő összefüggések érvényesek:

 
 

A memrisztoron eső feszültség közvetlenül kiszámolható a memrisztoron átfolyó áram és memrisztivitás szorzataként.

 

A memrisztoron átfolyó áramerősség a következőképpen határozható meg.

 

Ahol a W

A memrisztor által tárolt töltés meghatározható ha integráljuk a múltbéli áramerősséget.

 ,

Az egyes időpillanatokban a memrisztor úgy viselkedik, mint egy ellenállás. Az ellenállás M(q) függ a megelőző áramerősségtől. Egy lineáris memrisztornál, ahol M konstans, érvényes lenne a M=R egyenlőség.

FelhasználásaSzerkesztés

 
Memrisztor jelképi jelölése Leon Chua javaslata alapján, nem szabványosított

IrodalomjegyzékSzerkesztés