Мемристор, один из базовых электронных компонентов, который был открыт профессором Леоном О Чуа (Leon O. Chua) в 1971 году и впервые изготовлен в 2008 году Стэном Уильямсом и Грегом Снидером из лаборатории HP Labs, давно уже является предметом жарких дебатов между учеными. И причиной этих дебатов является то, что реальные свойства мемристоров значительно отличаются от свойств, которыми они должны обладать согласно имеющейся теории. Несмотря на это, исследования мемристоров, приборов с двумя электродами, способных менять и запоминать свое электрическое сопротивление, продолжаются, и в недалеком будущем нас ожидает появление новой высокоэффективной энергонезависимой памяти и процессоров, работа которых подражает работе головного мозга, основанных на этих электронных приборах.
Исследования мемристоров проводятся и группой ученых из Северно-Западного университета (Northwestern University), которые пытаются выйти за пределы возможностей мемристоров в том виде, в котором они существуют сегодня. Традиционный мемристор, имеющий два электрода, и управляется и используется при помощи одного и того же канала, что в некоторых случаях вызывает неудобства и требует достаточно сложных схемотехнических решений. Ученые, внеся некоторые изменения в структуру мемристора, добавили ему третий электрод, и это позволит включать мемристоры простым способом в состав сложных электронных схем, включая схемы микропроцессоров, подражающих работе мозга человека.
Третий электрод делает поведение мемристора очень похожим на поведение нейрона мозга, а изготовлен этот третий электрод из двухмерного материала, называемого молибденитом (дисульфид молибдена, MoS2). «Атомы дисульфида молибдена находятся несколько в иной ориентации, нежели атомы материала мемристора. Это обуславливает то, что на границе между двумя материалами остается множество незакрытых химических связей» — объясняет Марк Херсэм (Mark Hersam), один из ученых, принимавших участие в данных исследованиях, — «Это уникальное пограничное состояние можно использовать для управления током, текущим через мемристор. Таким образом мы получаем возможность управлять сопротивлением прибора при помощи третьего электрода, что в свою очередь, позволяет разнести на разные электроды схемы управления и схемы считывания информации из мемристора».
«Мемристоры, снабженные третьим управляющим электродом, который очень напоминает затвор полевого транзистора, позволят нам без особых затруднений реализовать сложные функции, реализовать которые при помощи классического мемристора с двумя электродами практически невозможно или чрезвычайно сложно» — рассказывает Марк Херсэм, — «Имея в руках опытные образцы мемристоров с дополнительным электродом, мы займемся активными исследованиями их потенциала с точки зрения построения вычислительных систем, построенных на принципах функционирования головного мозга».
