憶阻器是傳說中電阻器、電容器和電感元件以外的電路第四元件,始終處於實驗階段,但這個傳說可能將實現。來自新加坡、美國和印度的國際團隊研究出一種新型有機憶阻器,不隻速度快且穩定性高,保存資料的時間更打破原有紀錄。
憶阻器(Memristor)最早在 1971 年由加州大學伯克利分校的蔡少棠教授提出,概念取自於“記憶”(Memory)和“電阻器”(Resistor)兩個字的組合。他認為電阻、電容和電感代表電子學中電壓、電流、電荷和磁通量 4 項重要元素之間的關係,但代表電荷和磁通量之間關係的元件尚未存在,於是將其命名為憶阻器。
憶(yi)阻(zu)器(qi)的(de)特(te)性(xing)在(zai)於(yu)電(dian)阻(zu)並(bing)不(bu)固(gu)定(ding),會(hui)因(yin)為(wei)通(tong)過(guo)的(de)電(dian)荷(he)不(bu)同(tong)而(er)改(gai)變(bian),當(dang)電(dian)荷(he)不(bu)再(zai)通(tong)過(guo)時(shi),電(dian)阻(zu)就(jiu)會(hui)停(ting)留(liu)在(zai)最(zui)後(hou)通(tong)過(guo)的(de)值(zhi)而(er)不(bu)再(zai)改(gai)變(bian)。如(ru)果(guo)電(dian)荷(he)是(shi)流(liu)進(jin)水(shui)管(guan)的(de)水(shui),電(dian)阻(zu)是(shi)水(shui)管(guan)的(de)直(zhi)徑(jing),憶阻器就像隨著水流大小改變粗細的水管。如果流過的水量(電荷)大,那水管就會變粗(電阻增加);如果流過的水量(電荷)小,那水管就會變細(電阻減少);如果水停了,水管就會維持最後的直徑。
▲ 電阻器、電容器、電感器和憶阻器概念之間的對稱性。
liyongyizuqidetexinglaidazaocunchuqi,jishiguanbidianyuanyenengbaocunziliaodeneirong,erqienengyigengxiaodekongjianchucunziliao,zuyiqudaixianyoudekuaishancunchuqi。ciwai,yizuqiyurennaoshenjingtuchudeshuxingleisi,kenengkeyibangzhumonirennaodetezheng,jiasurengongzhinengdejinzhan。danyouyujishushangdekunnan,yizuqidegainiantichushizhibeishiweililunshangdecunzai。
2007 年惠普(HP)宣布由 Richard Stanley Williams lvlingdetuanduichenggongyanfachugutaiyizuqi,zhezhongyizuqiyiwujieryanghuataiweiyuanliao,xingchengyipianshuangcengbomo。huipudadesuanpanbujinshiliyongyizuqiqudaikuaishancunchuqi,gengxiangjiecidazaoquanxindediannaoxingtai。雖然惠普曾在 2010 年宣稱將與韓國半導體公司 SK 海力士(SK Hynix)合作,在 2013 年推出憶阻器產品,但始終停留在隻聞樓梯響的階段。
由新加坡大學、印度科學協會(IACS)和耶魯大學合作的國際團隊選擇有機物為原料,打造新型的憶阻器。這款憶阻器由過渡金屬釕和有機材料“azo-aromatic ligands”所組成,而且即使成分有有機分子卻相當穩定。新型的有機憶阻器能在 50 奈秒內切換狀態,並能在無電力狀況下保存資料長達 11 天。更重要的是,這種有機憶阻器的原料既不罕見也不危險,技術上易於製造且和現有技術相比,在成本具相當競爭力。團隊領導人 Thirumalai Venky Venkatesan 表示,將尋求工業合作夥伴,以期發揮這項材料的功能。
雖(sui)然(ran)距(ju)離(li)實(shi)際(ji)上(shang)市(shi)還(hai)要(yao)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian),但(dan)以(yi)這(zhe)項(xiang)憶(yi)阻(zu)器(qi)的(de)容(rong)量(liang)和(he)特(te)性(xing),如(ru)果(guo)產(chan)品(pin)真(zhen)的(de)成(cheng)功(gong),將(jiang)大(da)大(da)顛(dian)覆(fu)整(zheng)個(ge)電(dian)子(zi)產(chan)業(ye),並(bing)改(gai)變(bian)人(ren)們(men)的(de)日(ri)常(chang)生(sheng)活(huo)。
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