憶阻系統動態電路特性研究

《憶阻系統動態電路特性研究》是依託杭州電子科技大學，由王曉媛擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：憶阻系統動態電路特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王曉媛
• 依託單位：杭州電子科技大學

項目摘要

2008年HP實驗室實現了首個納米級憶阻器，目前的研究已證明其在非易失性存儲器、納米級超大規模積體電路和人工神經網路等領域有著巨大的套用前景。2009年提出了憶容器及憶感器的概念，將有記憶特性的元件從憶阻器延伸至了憶阻系統，但作為一類新的電路元件，目前它們的聯接規律及在動態電路中的特性還未被了解。本項目在研究憶阻系統三種記憶元件最佳化電路模型的基礎上，探索憶阻器、憶容器和憶感器各自的串聯、並聯及混聯電路的基本規律，研究由三種憶阻系統元件構成的基本動態電路的時域回響特性、頻率特性及連線埠伏安特性，目的是為憶阻系統元件複雜電路的分析和套用電路的設計提供必要的理論基礎。

結題摘要

憶阻器(Memristor)是一種有記憶功能的非線性電阻，於1971年被首次提出，並於2008年由HP實驗室對其首次進行了物理實現。2009年憶容器(Memcapacitor)及憶感器(Meminductor)的概念被正式提出，從而將有記憶特性的元件從憶阻器延伸至了憶阻系統，使得有記憶特性的元件和基本電路元件一樣，形成了一個完備的體系。但目前由於HP憶阻器尚未商業化以及憶容器和憶感器還未被物理實現，已有的研究主要專注於對三種元件中憶阻器的等效電路模型構建以實現其相應的電路特性，而對於憶容器和憶感器，特別是三種電路元件的聯接規律，以及它們在動態電路中的特性還尚未被了解。基於此背景，本項目通過研究憶阻器-憶容器以及憶阻器-憶感器內部變數間的內在關係，建立了基於憶阻器的憶容器和憶感器等效電路模型，並對三種記憶元件的Simulink模型進行建立，不僅體現了記憶元件對歷史狀態和系統狀態變數的依賴性，還正確表現出其獨特的記憶特性。基於所建立的模型，探索了憶阻元件聯接的一般規律，並對憶阻器、憶容器和憶感器與線性電阻、電容和電感構成的憶阻系統動態電路進行了特性分析，發現用其構成的一階動態電路與線性元件動態電路之間的特性差異。研究了串聯憶阻器混沌系統、磁控憶感器混沌振盪器以及基於兩種記憶元件的混沌振盪電路，得出此類混沌振盪器具有更好的隨機特性，相關成果為記憶元件的電路設計和套用建立了理論基礎。標誌性成果有：發表SCI收錄論文9篇，授權發明專利3項。培養博士研究生1人，碩士研究生5人，項目組成員獲得了1項浙江省自然科學基金面上項目和1項國家自然科學基金面上項目的資助。