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1、第四种无源电子元件忆阻器的研究及应用进展第29卷第4期2010年4月电子元件与材料ELECTRoNICCOMPONENTSANDMATERIALS,,0lI29No.4Apr.2010第四种无源电子元件忆阻器的研究及应用进展蔡坤鹏,王睿,周济(清华大学新型陶瓷材料与精细工艺国家重点实验室,北京100084)摘要:忆阻器是一类具有电阻记忆行为的非线性电路元件,被认为是除电阻,电容,电感外的第四个基本电路元件.综述了忆阻器和忆阻系统概念的产生与发展过程,实现忆阻功能的几种模型与机理,如边界迁移,自旋阻塞,绝缘体一金属转变,丝导
2、电,氧化还原反应等.阐述了忆阻器和忆阻系统在模型分析,生物记忆行为仿真,基础电路和器件设计方面的应用前景.关键词:忆阻器;忆阻系统;综述;忆阻机理;应用doi:10.3969~.issn.1001-2028.2010.04.02l中图分类号:TM50文献标识码:A文章编号:1001—2028(2010)04-0078-05ResearchprogressonmemristoranditsapplicationsasthefourthpassivecomponentCAIKunpeng,WANGRui,ZHOUJi(Stat
3、eKeyLaboratoryofNewCeramicandFineProcessing,TsinghuaUniversity,Bering100084,China)Abstract:MemristoriSacircuitelement.whichbehaveslikeanonlinearresistorwithmemory,andiSdemonstratedasthefourthfundamentalcircuitelementinadditiontoresistor,capacitorandinductonThedefi
4、nitionsanddevelopmentofmemristorandmemristivesystems,withseveralmodelsandmechanismsuchasbotmdarydrift,spinblockade,insulator-metaltransition,filamentconductionandredoxreaction.arereviewed.Theapplicationsofmemristorandmemristivesystemsonmodelanalysis,simulationofbi
5、onicmemorizingbehavio~designofbasiccircuitanddevicesarealsointroduced.Keywords:memristor;memristivesystem;review;memristivemechanism;applications忆阻器(Memristor)的概念~ChuatlJ在1971年提出,得名于其电阻对所通过电量的依赖性,被认为是电阻,电容和电感之外的第四种基本电路元件.对电阻的时间记忆特性使其在模型分析,基础电路设计,电路器件设计和对生物记忆行为的仿真等
6、众多领域具有广阔的应用前景.由于缺乏实验的支撑,在被提出后的二十几年间,相关理论虽有发展却并设有引起足够的关注.近来Strukov等【2弓】成功制作了具有忆阻性能的器件结构后,忆阻器开始引起更多学者的研究兴趣,并可望成为电子学,材料科学等领域研究的新热点.1概念的产生与发展1.1忆阻器由电路理论可知,三个传统的二端口电路元件电阻(R),电容(C),电感(L)建立了四个电路变量电压(),电流(,),磁通量()和电荷量(Q)间的联系.上述四个电路变量两两之间可以建立六个数学关系式,其中五对关系式已经为大家所熟知一一分别来自R,
7、C,L,Q的定义和法拉第电磁感应图1四个基本二端口电路元件示意图Fig.1Schematicdiagramoffourtwo-terminalfundamentalcircuitelements收稿日期:2009.12.24通讯作者:周济基金项目:国家"863"计划资助项目(No.2007AA3Z449):国家自然科学基金资助项目(No.90922025~No.0774087)作者简介:蔡坤鹏(1987一),男,山东青州人,博士研究生,主要从事功能陶瓷材料的研究,E-mail:ckp08@mails.tsinghua.ed
8、u.cn周济(I962一),男,吉林九台人,教授,博士,主要从事信息功能材料的研究,E-mail:zhouji@mail.tsinghua.edu.Ell.第29卷第4期蔡坤鹏等:第四种无源电子元件忆阻器的研究及应用进展79揭示.Chua[从电路变量关系完整性角度,定义了增量忆阻来描述,Q间的这一关系:
