第四の受動素子memristor

日記のほうにコメントがたくさん付いたので、第四の受動素子memristorが実際に製作されたという記事について少し。

元記事の概要
HP研究所の研究チームが、重要な新しい電子部品の、初めての実際に稼働する試作品を作った。この部品が実用化されれば、瞬時に起動する「インスタント・オン」PCや、人間の脳のように情報を処理するアナログ・コンピューターの開発につながる可能性がある。新しい部品は、『memristor』(memory resistor、記憶抵抗)と呼ばれている。memristorはこれまで、[カリフォルニア大学バークレー校の]Leon Chua氏が書いた一連の数学方程式の中で理論的に説明されただけのものだった。

17基のmemristorが一列に並んだ単純な電子回路の原子間力顕微鏡画像。それぞれのmemristorは幅50nm(原子150個分)のワイアーで接続されている。Image courtesy of J. J. Yang, HP Labs.

---
さて、memristorとは何者でしょうか?よく分からないけどちょっと考えてみました。これ以下の記事の信憑性は、あまり期待しないでください。もし詳しい方がいたらコメント欄で指摘をお願いします。

まずは、今まで存在するほかの3つの受動素子についてのおさらい。
・抵抗
・コンデンサ
・コイル
ダイオードやトランジスタは受動素子に含まれないが、新しく作られたmemristorは第四の受動素子であるということです。

では、受動素子とはどんなものでしょうか。回路の基本的な変数は以下の四つです。
・電圧v
・電流i
・電荷q
・磁束Φ

これらから2種類を取り出す方法は6通りあります。これらに対応する方程式を立てると以下になります。
・電流i,電荷q → i=dq/dt ・・・電流の定義式
・電圧v,磁束Φ → v=dΦ/dt ・・・電磁誘導の法則
・電圧v,電流i → dv=Rdi  ・・・抵抗
・電荷q,電圧v → dq=Cdv  ・・・コンデンサ
・磁束Φ,電流i → dΦ=Ldi ・・・コイル
・磁束Φ,電荷q → ???

この???の部分に対応するのが新しく作成に成功したmemristorです。新たに定義されるmemristanceをMとおくと
・磁束Φ,電荷q → dΦ=Mdq ・・・memristor
となるはずです。

磁束Φは分かりにくいので合成関数の微分方と電磁誘導の法則の式から
M=dΦ/dq
=(dΦ/dt)(dt/dq)
=v(t)/i(t)
したがって
v(t)=M{q(t)}i(t)
となるわけですね。なるほど!

いや・・・やっぱり結局よく分かりませんが^^;

やはりピンとこない理由は、現実にどんなブツなのかよく分からないというのもありますね。抵抗はどんな導体も持っていますし、コンデンサは向かい合わせた金属板、コイルはくるくる巻いた導体とイメージがわきますがmemristorは写真を見てもピンと来ません。



comment

Secret

FC2カウンター
カテゴリ
ユーザータグ

LTspiceAkaiKKRmachikaneyamaScilabKKRPSoCCPAOPアンプPIC強磁性常微分方程式モンテカルロ解析トランジスタode状態密度DOSインターフェースecaljスイッチング回路定電流PDS5022半導体シェルスクリプト乱数レベルシフトHP6632A温度解析可変抵抗I2Cブレッドボード分散関係トランジスタ技術R6452A数値積分反強磁性バンドギャップ確率論セミナー絶縁偏微分方程式非線形方程式ソルババンド構造熱設計カオスA/DコンバータISO-I2Cフォトカプラ三端子レギュレータシュミットトリガLEDGW近似LM358アナログスイッチ数値微分TL43174HC4053マフィンティン半径発振回路サーボ直流動作点解析カレントミラーPC817CUSB単振り子bzqlty開発環境BSch2ちゃんねる電子負荷イジング模型LDAチョッパアンプ量子力学補間アセンブラFFTブラべ格子標準ロジックパラメトリック解析基本並進ベクトルewidthキュリー温度QSGWGGA失敗談MaximaSMPTLP621スイッチト・キャパシタ熱伝導コバルト相対論スピン軌道相互作用六方最密充填構造繰り返しFETランダムウォークcygwingfortran不規則合金状態方程式ラプラス方程式抵抗スレーターポーリング曲線位相図格子比熱マントルデータロガー自動計測ダイヤモンドガイガー管QNAPUPS固有値問題条件分岐井戸型ポテンシャルシュレディンガー方程式詰め回路MCU第一原理計算起電力熱力学スーパーセルVCALM555仮想結晶近似awkTLP521NE555ubuntufsolveブラウン運動OpenMPVESTA最大値テスタ差し込みグラフFXA-7020ZRWriter509三角波TLP552平均場近似最適化最小値過渡解析LMC662トランスPIC16F785CapSenseMBEナイキスト線図CK1026フィルタP-10負帰還安定性EAGLEAACircuit2SC1815OPA2277PGAノコギリ波縮退非線型方程式ソルバL10構造fcc面心立方構造結晶磁気異方性TeX全エネルギー固定スピンモーメントFSMウィグナーザイツ胞interp1ヒストグラム確率論マテリアルデザインspecx.fジバニャン方程式等高線初期値フェルミ面正規分布c/agnuplotBaO岩塩構造ルチル構造ウルツ鉱構造ZnO重積分SIC二相共存スワップ領域リジッドバンド模型半金属合金multiplotハーフメタルデバイ模型edeltquantumESPRESSOフォノンifortUbuntuマンデルブロ集合キーボードRealforce関数フィッティングフラクタルクーロン散乱CIF化学反応三次元最小二乗法日本語直流解析PCトラックボールExcelTS-110パラメータ・モデル等価回路モデルTS-112疎行列文字列HiLAPW両対数グラフ片対数グラフ熱拡散方程式陰解法境界条件連立一次方程式Crank-Nicolson法グラフの分割軸ラベルヒストグラム不規則局所モーメント入出力円周率Gimp凡例線種シンボルMAS830L

最新コメント
リンク

にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ