Jak vám potvrdí každá učebnice elektroniky, jakýkoliv pasivní obvod se dá vytvořit kombinací tří standardních součástek: rezistoru, který působí proti procházejícímu náboji, cívky, která působí proti jakékoliv změně proudu, a kondenzátoru, který skladuje náboj. Pokud se výzkum fyziků ve Spojených státech ukáže být dobrou cestou, možná jednou přidáme do učebnic další standardní součástku – „memristor“.

Zjednodušeně se dá říct, že si „memristor“ pamatuje množství náboje, které jím prošlo, a podle toho mění svůj odpor. Tento efekt byl předpovězen v roce 1971 inženýrem elektroniky Leonem Chua, ale na jeho existenci dosud ukazovala pouze pozorování neobvyklých hysterezních smyček ve voltampérových charakteristikách tenkovrstevných zařízení. Tedy když napětí vzrůstalo, mělo chování proudu jiný průběh, než když napětí klesalo. „(Vědci) v podstatě popisovali toto chování jako zvláštnost nebo záhadu se snahou o její fyzikální vysvětlení,“ říká Stanley Williams z Hewlett-Packard Labs v Palo Alto v Kalifornii. „Nikdo to, co pozoroval, nespojoval s memristancí.“ Williamsovi a jeho kolegům se podařilo vyrobit první memristory.

Příkladné chování

Pro výrobu memristoru Williamsův tým nejprve posoudil, jak by mohla memristance vznikat na atomární úrovni. Vytvořili analytický model memristoru, který sestával z tenkého kousku polovodiče obsahujícího dvě různé oblasti: vysoce příměsovou oblast s nízkým odporem a nepříměsovou oblast s vysokým odporem. Jakmile je polovodič připojen ke zdroji napětí, jsou některé atomy příměsi uváděny do pohybu, takže se celkový odpor součástky mění, čímž vzniká charakteristická hysterezí smyčka memristance. Aby tento model uvedli do praxe, Wiliamsův tým připojil tenkou vrstvu oxidu titanu s příměsí k vrstvě oxidu titanu bez příměsi. Měřením voltampérové charakteristiky zjistili, že součástka skutečně předvedla hysterezní efekt memristance (Nature 453 80).

Zapojení 17 memristorů na obrázku získaném skenovacím mikroskopem (AFM).
Zdroj: R. Stanley Williams, Hewlett Packard Laboratories

Článek zpracovala Petra Hyklová s využitím informací z http://physicsworld.com/cws/article/news/34013