忆阻器
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忆阻器的发展历史
• 2008年（距蔡教授提出忆阻器已经37年过去了）
才出现了转机，另一个由 Stanley Williams 领 军的 HP 团队在研究二氧化钛的时候，意外地发 现了二氧化钛在某些情况的电子特性比较奇特。最 终由此制出了第四电子元件。
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• 它的电阻会随着通过的电流
量而改变，而且就算电流停 止了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到反 向的电流它才会被推回去。 用常见的水管来比喻，电流 是通过的水量，而电阻是水 管的粗细时，当水从一个方 向流过去，水管会随着水流 量而越来越粗，这时如果把 水流关掉的话，水管的粗细 会维持不变；反之当水从相 反方向流动时，水管就会越 来越细。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量，因 8
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• 忆阻器还能让电脑理解以往搜集数据的方式，这类
似于人类大脑搜集、理解一系列事情的模式，可让 计算机在找出自己保存的数据时更加智能。这样的 计算机可以做许多种数字式计算机不太擅长的事 情———比如做决策，判定一个事物比另一个大， 甚至是学习。
用途--为开发模拟式计算机铺平道路
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用途--制成更快更节能的即开型PC
•
忆阻器最简单的应用就是作为非易失性阻抗存储 器(RRAM)，今天的动态随机存储器所面临的最 大问题是，当你关闭PC电源时，动态随机存储器 就忘记了那里曾有过什么，所以下次打开计算机电 源，你就必须坐在那儿等到所有需要运行计算机的 东西都从硬盘装入到动态随机存储器。有了非易失 性随机存储器，那个过程将是瞬间的，并且你的 PC会回到你关闭时的相同状态。
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忆阻器的发展历史
•
1971，任教于美国的柏 克莱大学的华裔科学家蔡少 棠首先提出忆阻器概念。 在研究电荷、电流、电压 和磁通量之间的关系时， 蔡教授推断在电阻、电容 和电感器之外，应该还有 一种组件，代表着电荷与 磁通量之间的关系。这种 组件的效果，就是它的电 阻会随着通过的电流量而 改变，而且就算电流停止 了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到 反向的电流它才会被推回 去。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量， 因此被称为忆阻器。
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• 忆阻器可让手机在使用数周或更久时间后无需充电，
也可使笔记本电脑在电池电量耗尽后很久仍能保存 信息。忆阻器也有望挑战目前数码设备中普遍使用 的闪存，因为它具有关闭电源后仍可以保存信息的 能力。利用这项新发现制成的芯片，将比目前的闪 存更快地保存信息，消耗更少的电力，占用更少的 空间。
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Thank you
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忆阻器的发展历史
• 2005年，由 HP
的 Phillip J Kuekes 领军的 团队，正在进行的 一种称为 Crossbar Latch 的技术的 研究。Crossbar Latch 的原理是 由一排横向和一排 纵向的电线组成的 网格，在每一个交 叉点上，要放一个 “开关”连结一条 横向和纵向的电线。
忆阻器构源自文库及原理
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忆阻器原理
• 忆阻方程如下：
R M (q ) R (1 dq D
d
v off 2
on
q)
式中D 为长度；μv 为离子移动常数。因为是无源器件 ，故有M(q)>0。该类型的忆阻器可用于随机存储器等 。
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忆阻器的特性
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• 它的电阻会随着通过的电流
量而改变，而且就算电流停 止了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到反 向的电流它才会被推回去。 用常见的水管来比喻，电流 是通过的水量，而电阻是水 管的粗细时，当水从一个方 向流过去，水管会随着水流 量而越来越粗，这时如果把 水流关掉的话，水管的粗细 会维持不变；反之当水从相 反方向流动时，水管就会越 来越细。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量，因 此被称为忆阻器。
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忆阻器的发展历史
• 2008年（距蔡教授提出忆阻器已经37年过去了）
才出现了转机，另一个由 Stanley Williams 领 军的 HP 团队在研究二氧化钛的时候，意外地发 现了二氧化钛在某些情况的电子特性比较奇特。最 终由此制出了第四电子元件。
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• 它的电阻会随着通过的电流
量而改变，而且就算电流停 止了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到反 向的电流它才会被推回去。 用常见的水管来比喻，电流 是通过的水量，而电阻是水 管的粗细时，当水从一个方 向流过去，水管会随着水流 量而越来越粗，这时如果把 水流关掉的话，水管的粗细 会维持不变；反之当水从相 反方向流动时，水管就会越 来越细。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量，因 8
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• 忆阻器还能让电脑理解以往搜集数据的方式，这类
似于人类大脑搜集、理解一系列事情的模式，可让 计算机在找出自己保存的数据时更加智能。这样的 计算机可以做许多种数字式计算机不太擅长的事 情———比如做决策，判定一个事物比另一个大， 甚至是学习。
用途--为开发模拟式计算机铺平道路
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用途--制成更快更节能的即开型PC
•
忆阻器最简单的应用就是作为非易失性阻抗存储 器(RRAM)，今天的动态随机存储器所面临的最 大问题是，当你关闭PC电源时，动态随机存储器 就忘记了那里曾有过什么，所以下次打开计算机电 源，你就必须坐在那儿等到所有需要运行计算机的 东西都从硬盘装入到动态随机存储器。有了非易失 性随机存储器，那个过程将是瞬间的，并且你的 PC会回到你关闭时的相同状态。
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忆阻器的发展历史
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1971，任教于美国的柏 克莱大学的华裔科学家蔡少 棠首先提出忆阻器概念。 在研究电荷、电流、电压 和磁通量之间的关系时， 蔡教授推断在电阻、电容 和电感器之外，应该还有 一种组件，代表着电荷与 磁通量之间的关系。这种 组件的效果，就是它的电 阻会随着通过的电流量而 改变，而且就算电流停止 了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到 反向的电流它才会被推回 去。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量， 因此被称为忆阻器。
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• 忆阻器可让手机在使用数周或更久时间后无需充电，
也可使笔记本电脑在电池电量耗尽后很久仍能保存 信息。忆阻器也有望挑战目前数码设备中普遍使用 的闪存，因为它具有关闭电源后仍可以保存信息的 能力。利用这项新发现制成的芯片，将比目前的闪 存更快地保存信息，消耗更少的电力，占用更少的 空间。
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忆阻器的发展历史
• 2005年，由 HP
的 Phillip J Kuekes 领军的 团队，正在进行的 一种称为 Crossbar Latch 的技术的 研究。Crossbar Latch 的原理是 由一排横向和一排 纵向的电线组成的 网格，在每一个交 叉点上，要放一个 “开关”连结一条 横向和纵向的电线。
忆阻器构源自文库及原理
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忆阻器原理
• 忆阻方程如下：
R M (q ) R (1 dq D
d
v off 2
on
q)
式中D 为长度；μv 为离子移动常数。因为是无源器件 ，故有M(q)>0。该类型的忆阻器可用于随机存储器等 。
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忆阻器的特性
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• 它的电阻会随着通过的电流
量而改变，而且就算电流停 止了，它的电阻仍然会停留 在之前的值，直到接受到反 向的电流它才会被推回去。 用常见的水管来比喻，电流 是通过的水量，而电阻是水 管的粗细时，当水从一个方 向流过去，水管会随着水流 量而越来越粗，这时如果把 水流关掉的话，水管的粗细 会维持不变；反之当水从相 反方向流动时，水管就会越 来越细。因为这样的组件会 「记住」之前的电流量，因 此被称为忆阻器。