Memristoreita ja atomristoreita

27.11.2020

Groningen-STO-grafeeni-memristori-300-t.jpgTutkijat työskentelevät aivomaisten neuromorfisten tietokoneiden luomiseksi. Tärkeä komponentti siinä on memristiivinen rakenne, jonka resistanssi riippuu sen historiasta - aivan kuten neuronien vaste riippuu edellisestä syötteestä.

Aivomme prosessoivat informaatiota neuronien kautta ja niillä voi olla mikä tahansa väliarvo perustuen pitkän tai lyhyen aikavälin muistin menneisyydessä saamastansa syötteestä.

Groningenin yliopiston materiaalitutkijat analysoivat strontium-titaanioksidin (STO) käyttäytymistä memristoritutkimukseen ja käyttivät 2D-grafeenia koettimena.

He havaitsivat kuinka tämä strontium-titaanioksidi voi muuttaa resistanssiansa elektronien määrän muutosten tai happirakenteiden puuttumisen aiheuttamien vikojen kertymisen perusteella. Nämä oivallukset, jotka saatiin yhdistämällä STO grafeeniin, voivat johtaa sellaisten memristorien luomiseen, jotka reagoivat ajassa eri tavalla, vastaten lyhytaikaista ja pitkäaikaista muistia.

Kaiken kaikkiaan kokeet osoittavat, että yhdistetyn STO/grafeenimateriaalin ominaisuudet muuttuvat sekä elektronien että ionien liikkuessa, kumpikin eri aikaskaaloissa, toteavat tutkijat. 'Keräämällä jompaa kumpaa voimme käyttää erilaisia vasteaikoja luomaan memristiivisiä vaikutuksia, joita voidaan verrata lyhyen tai pitkän aikavälin muistivaikutuksiin.'

Tutkimus luo uusia oivalluksia STO-memristoreiden käyttäytymisestä. 'Ja yhdistelmä grafeenin kanssa avaa uuden polun memristiivisiin heterostruktuureihin, joissa yhdistyvät ferrosähköiset materiaalit ja 2D-materiaalit.'

Texas Austin yliopiston insinöörit julkistivat kaksi vuotta sitten maailman ohuimman muistirakenteen. Silloinen rakenne - jota tutkimusryhmä kutsui "atomristoriksi" – sisälsi vain yhden atomikerroksen.

Groningen-TEXAS-atomristori-300-t.jpgNyt he ovat luoneet vieläkin pienimmän muistirakenteen. Ja prosessin aikana he keksivät fysiikan dynamiikan, joka vapauttaa tiheän muistin tallennusominaisuudet näille pienille rakenteille.

"Skaalautumisen tieteellinen pyhä graali on laskemassa tasolle, jossa yksittäinen atomi ohjaa muistitoimintoa, ja tämän saimme aikaan uudessa tutkimuksessa", professori Deji Akinwande toteaa.

Akinwanden laite kuuluu memristorien luokkaan, jossa muutetaan kahden terminaalin välistä resistanssia ilman, että tarvitaan kolmatta terminaalia eli porttia. Tämä tarkoittaa, että ne voivat olla pienempiä kuin nykyiset muistirakenteet ja niillä voi olla enemmän tallennuskapasiteettia.

Tämä memristorin versio, joka on kehitetty Oak Ridgen kansallisen laboratorion tiedelaitteiden avulla, lupaa kapasiteetin olevan noin 25 terabittiä neliösenttimetriä kohden. Tämä on sata kertaa suurempi muistitiheys kerrosta kohti kuin verrattuna kaupallisesti saataviin flash-muistilaitteisiin.

Aiheesta aiemmin:

Atomistoreita ja memristoreita

Tarkkuutta tekoälyyn

Tarkempia ja tehokkaampia memristoreita

28.03.2024Kertakäyttöiset tekoälyanturit terveyden seurantaan
27.03.2024Kvantti-interferenssi ja transistori
26.03.2024Robotti tarttuu lihanpalaan ja keskustelee kaverinsa kanssa
25.03.2024Piin kanssa yhteensopivia magneettisia pyörteitä
23.03.2024Kaksitoiminen katalyytti tekee sen halvemmalla
22.03.2024Hiilinanoputket käyttöön
21.03.2024Fotonisirut valtaavat alaa
21.03.2024Uusi 2D-materiaalien maailma on avautumassa
19.03.2024Suprajohteet auttavat tietokoneita "muistamaan"
18.03.2024Kvanttimateriaalitutkimuksen uudet työkalut
16.03.2024Räjähtämätön vedyntuotantomenetelmä
15.03.2024Kvanttitietokoneita atomeihin perustuen
14.03.2024Elektronit vedessä ja särkyneinä
13.03.2024Sateenvarjo atomeille
12.03.2024Magnetismilla energiatehokasta laskentaa
11.03.2024Molekyylielekroniikan johteita ja kytkimiä
09.03.2024Elektroniikkaromusta kultaa edullisesti
09.03.2024Jännitystä aurinkoenergian keräämiseen
07.03.2024Kolmas ulottuvuus langattoman prosessoinnille
06.03.2024Mikroaaltoinen fotoniikkasiru nopeaan signaalinkäsittelyyn
05.03.2024Palonkestävä natriumakku
04.03.2024Polymeeripohjaiset viritettävät optiset komponentit
01.03.2024Tulevaisuuden kubitti luotiin kvanttiprosessoriin
29.02.2024Uudenlaisia ratkaisuja pienen koon tehokäyttöihin
28.02.2024Fotonien napakymppi ja tehokas ylösmuunnos
27.02.2024Elektroneja murto-osina grafeenissa
26.02.2024Elektronin ja fononin vuorovaikutuksen mysteeri
24.02.2024Entistä tehokkaampia aurinkokennoja
23.02.2024Uusi resepti kvanttisimuloinnille
22.02.2024Li-ion-johteita uuden suunnan kestäville akuille
21.02.2024Uusi laji magnetismia
20.02.2024Hyppivät atomit muistavat missä ne ovat olleet
19.02.2024Puolipallon muoto aurinkokennoon
17.02.2024Perovskiittiä vihreän vedyn tuotantoon
16.02.2024Fotoniikan nanovalmistusta printterillä
15.02.2024Neuromorfisia näkösensoreita
14.02.20242D-materiaaleista heterorakenteita
13.02.2024Magneettisten supervoimien vapauttaminen
12.02.2024Kvanttiedulla liikkuva maali
10.02.2024Antureita ympäristöhaittojen seurantaan
09.02.2024Kohti kvantti-internetiä ja kvanttiviestintää
08.02.2024Tehokkaita röntgensäteitä ja ultraviolettivaloa
07.02.2024Kubitti, jossa on sisäänrakennettu virheenkorjaus
06.02.2024Laskentaa valoaalloilla
05.02.20243D-tulostettu elektroninen iho ja näyttö
03.02.2024Läpimurto kvanttipisteisissä aurinkokennoissa
02.02.2024Äänikäyttöiset anturit säästävät miljoonia paristoja
01.02.2024Energiankeruuta ja kuvantamista samanaikaisesti
31.01.2024Pitkään kestäviä grafeenin laaksotiloja kubiteille
30.01.2024Pinoa neuroverkkojärjestelmiä rakennelohkoista
29.01.2024Vihreiden ledien tehokkuus paremmaksi
27.01.2024Ultranopea vetyvuodon anturi
26.01.2024Uusi ehdokas yleismuistiksi
25.01.2024Teollisesti valmistettava kvanttimuisti
24.01.2024Ensimmäinen topologinen kvanttipiiri
23.01.2024Grafeenista vihdoin toiminnallinen puolijohde
23.01.2024Lämpösähköä esineiden Internetille
20.01.2024Polttokenno toimii maaperässä ikuisesti
19.01.2024Tutkijat loivat loogisen kvanttiprosessorin
18.01.2024Kvanttilomittuminen ja topologia ovat erottamattomia
17.01.2024Tutkimus tasoittaa tietä paremmille metalliakuille
16.01.2024Ihmisen kuulojärjestelmä mallina yksijohtimiselle anturiryhmälle
15.01.2024Todennäköisyyspohjaisia tietokoneita ja tekoälyä
13.01.2024Valo välittää dataa sata kertaa nopeammin kuin Wi-Fi
12.01.2024More than Moore -konsepti
11.01.2024Korkeamman lämpötilan suprajohteiden kytkentää
10.01.2024Hiili tehostaa 2D-elektroniikkaa
09.01.2024Stokastista synkronia salaukseen ja neuroneille
08.01.2024Polymeeristä syntyy katalyyttikide
06.01.2024Kuupölystä aurinkokennoja
05.01.2024Kvanttipisteisiä aurinkosähkökennoja
04.01.2024Plasmoneita ja tekoälyä terahertsitutkimuksiin
03.01.2024Vetyä ja polymeeriä akkuihin
02.01.2024Aivomainen transistori jäljittelee ihmisen älykkyyttä
01.01.2024Yhdistetty "kilparata" mahdollistaa uuden optisen laitteen
29.12.2023Liukuvaa ferrosähköisyyttä ja timantteja
28.12.2023Magneto-optista materiaalia pii-integrointiin
27.12.2023Kvanttipisteanturi ei tarvitse ulkoista teholähdettä
22.12.2023Sähköistävä parannus kuparin johtavuuteen
21.12.2023Yksittäisestä 2D-materiaalista suprajohtava liitos
20.12.2023Nanoresonaattorit avaavat tietä kvanttiverkoille
19.12.2023Metapinta-antenni 6G:lle ja meta-atomeja
18.12.2023Atomintarkkaa 2D-materiaalien integrointia
16.12.2023Kvanttiakuissa rikotaan kausaliteetti
15.12.2023Hierarkkinen generatiivinen mallinnus autonomisille roboteille
14.12.2023Uusi näkemys moniarvoisten akkujen suunnitteluun
13.12.2023Optisella langattomalla ei ehkä enää ole esteitä
13.12.2023Fyysikot kvanttilomittavat yksittäisiä molekyylejä
12.12.2023Edullista tribosähköä ja aurinkokenno puumateriaalista
08.12.20232D-materiaaleista 3D-elektroniikkaa tekoälylaitteistoihin
07.12.2023Fotonikomponentteja RF-signaalin käsittelyyn
06.12.2023Elektromagnoniikasta uusi tiedonkäsittelyn alusta
05.12.2023Uusi alusta kvantti-informaation käsittelyyn
04.12.2023Lämpöä voidaan käyttää laskentaan
01.12.2023Askel biologian ja mikroelektroniikan integroinnille
30.11.2023Josephson-liitosten käyttö supravirran ohjaamiseen
29.11.2023Mikrotekniikkaa ja molekyylikemiaa aurinkokennoille
28.11.2023Materiaalien kehittelyä koneoppisella
27.11.2023Kaksiulotteisia magneetteja tietotekniikalle
25.11.2023Uusi jäähdytysmekanismi jääkaapeille ja jäähdytyslaitteille

Näytä lisää »