Вчерашний номер журнал Nature представил математические и практические доказательства существования четвёртого, доселе мифического, электротехнического элемента – мемистора (memristor, memory resistor). Запоминающий резистор разработала и довела до выпуска образцов исследовательская команда HP Labs под руководством Стенли Уильямса (Stanley Williams). Компания HP считает разработку мемистора основополагающей для создания энергонезависимой памяти будущего, которая во многом будет идентична структуре головного мозга. Но задолго до этого мемистор способен совершить переворот в компьютерной области – память на основе запоминающих резисторов обещает мгновенное включение, малое энергопотребление и способность удерживать информацию без внешнего питания. А родился термин «мемистор» более 35 лет назад с публикации теоретика электрических цепей Леона Чуа (Leon Chua). Учёный впервые сформулировал базовые понятия четвёртого электротехнического элемента, который дополнил бы три основных элемента электрических цепей: резистор, конденсатор и катушку индуктивности. Создать мемистор раньше не удавалось по тем причинам, что речь идёт о манипулировании свойствами материалов на уровне атомов. Практическая наноэлектроника, как ни крути, активно развивается всего-то лет пять.
Мемистор состоит из двух слоев диоксида титана – верхний, кислорододефицитный, проводит электрический ток, а нижний изначально обладает высоким сопротивлением. Принцип действия мемистора заключается в том, что под действием электрического тока начинается диффузия кислорода из нижнего слоя в верхний. Соответственно, ранее не пропускавший электрический ток нижний слой становится проводящим и остаётся в таком состоянии до тех пор, пока не будет приложено обратное напряжение. Переключать состояние слоёв можно до бесконечности, утверждает компания. Разработка HP Labs выглядит примитивной, но она работает. А значит, простота изготовления массивов мемисторов в будущем выльется в значительную экономию средств в процессе производства энергонезависимой памяти. Вот только когда это произойдёт – затрудняются сказать даже разработчики. С современной флэш-памятью мемисторам конкурировать ещё рано.
