Изобретение расширяет арсенал измерительных технологий в области изготовления нового поколения устройств энергонезависимой памяти
Учёные Нижегородского государственного университета имени Н.И. Лобачевского запатентовали новый способ оценки микроструктуры флуктуаций электронного тока в филаменте мемристора. Изобретение выполнено сотрудниками лаборатории «Стохастические мультистабильные системы (СтоЛаб)» в составе: руководителя лаборатории «СтоЛаб», профессора Университета Палермо (Италия) Бернардо Спаньоло, главного научного сотрудника, профессора кафедры статистической радиофизики и мобильных систем связи ННГУ Аркадия Якимова, директора НОЦ «Физика твердотельных наноструктур», ведущего научного сотрудника Олега Горшкова, ведущего научного сотрудника НОЦ «Физика твердотельных наноструктур» Дмитрия Филатова, доцента кафедры статистической радиофизики и мобильных систем связи ННГУ Алексея Клюева, аспиранта Виктора Кочергина, студента Николая Штрауба.
Как рассказали разработчики, мемристор представляет собой пассивный элемент, способный изменять своё сопротивление в зависимости от протекшего через него заряда. Благодаря этому он обладает энергонезависимой памятью, которая может быть эффективнее флэш-памяти, использующейся в компьютерах и смартфонах. С его помощью можно полностью заменить оперативную память, можно забыть о таком понятии, как «загрузка системы» в компьютере. Работа будет продолжаться с того места, на котором она была прекращена в последний раз. Таким образом, с помощью мемристоров можно совершить прорыв в области вычислительной техники. Однако для совершенствования технологии изготовления мемристоров требуются всё более современные точные неразрушающие методы анализа их работы.
«Запатентованный новый способ анализа работы мемристора основан на анализе микроструктуры электронного тока. Элементарные диффузионные скачки ионов кислорода влияют на электронный ток через отдельную проводящую нить (филамент) мемристора, приводя к флуктуациям тока. Исследуя микроскопическую структуру флуктуаций электронного тока через филамент, можно судить об электрофизических параметрах мемристивных структур в целом. Уникальность изобретения заключается в том, что выполнена обработка спектра низкочастотного шума (флуктуаций) в электронном токе через мемристор с учётом геометрических параметров филамента. Именно эти спектры позволяют определить величину скачков тока, вызванных элементарными скачками отдельных ионов кислорода внутри и вокруг филамента, а также число таких ионов», – комментируют в «СтоЛаб».
Запатентованный способ расширяет арсенал измерительных технологий в области изготовления мемристоров, ставших основой нового поколения устройств энергонезависимой памяти. Дальнейшие перспективы использования мемристоров – от применения в компьютерах до создания искусственного синапса в составном комплексе нейронных сетей.
