Четвертый пассивный элемент электрической цепи Теория была разработана в 1971 году Леоном Чуа .

1. Полимерный мемристор на основе интерполиэлектролитныхкомплексов ПАНИ-Нафион. Годовский Д.Ю., Боева Ж.С.,Заблоцкий С.В., Махаева Е.Е. МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва Введение:МЕМРИСТОР • Преимущества: • Простота получения • Низкая стоимость • Упрощение схем искусственных нейронных сетей. Мемристор на основе ПАНИ Принцип работы: Вариации электронной проводимости в тонкой проводящей полимерной пленки в окисленном и восстановленном состояниях, вызываемые потоком ионов через полианилиновую пленку в местах соединения с твердым электролитом (допированный литием полиэтиленоксид). Окисленное состояние ПАНИ является проводящим, восстановленное – непроводящим. Действительное сопротивление активной зоны определяется интегралом по времени тока ионов (прошедшего заряда). Мемристивность объясняется замораживанием ионов на своих местах при отключении поля. Четвертый пассивный элемент электрической цепи Теория была разработана в 1971 году Леоном Чуа. Описывается соотношением dφ=Mdq, М(q) – коэффициент мемристивности. M(q(t))=V(t)/I(t), сопротивление, зависящее от прошедшего заряда. При I(t)=0, M – const, эффект памяти. Могут заменить транзисторы в компьютерах, так как занимают меньше места. Позволят создать новый тип энергонезависимой памяти. Могут быть использованы для создания составных элементов искусственных нейронных сетей сложной архитектуры.

2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И СХЕМА ИЗМЕРЕНИЙ • Полианилин (ПАНИ) • представляет собой полимер с составным повторяющимся звеном, состоящим из окисленных и восстановленных блоков. • при обработке ПАНИ кислотами на атомах азота происходит распаривание неподеленной электронной пары, возникает электронная проводимость. • Потенциостат/гальваностатIPC/FRA Micro Compact PRO (Эконикс, Россия) • Измерения проводились по схеме двухэлектродной измерительной ячейки. • Использование жидкого электролита позволяет изучать процесс допирования-дедопирования собственно системы полианилина в нафионе, поскольку ионы лития не остаются на своих местах при отключении напряжения, как в схемах с твердым электролитом, а уходят в раствор. Нафион • сополимер тетрафторэтилена, содержащий сульфогруппы. • обладает высокой протонной проводимостью. Исследуемая плёнка Раствор LiClO4 Стекла ITO

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ 1,0 Потенциал разложения ацетонитрила 2.2 В. При значениях потенциала ±2 В схождения ветвей петли гистерезиса не наблюдалось. 0,8 0,6 0,4 0,2 0 РАСТВОР ХЛОРИДА ЛИТИЯ 0.1М РАСТВОР LiClO4В АЦЕТОНИТРИЛЕ -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 Сопротивление пленки растет со временем при скачкообразном изменении потенциала. При скачкообразном изменении потенциала зависимость сопротивления от времени для больших потенциалов – константа. Для малых сопротивление возрастает. Ток, мА -800 -600 -400 -200 -0 200 400 600 800 Напряжение, мВ На ВАХ пленки – ярко выраженная петля гистерезиса.

4. Мемристивность: сохранение сопротивления при выключении напряжения Область цикличного изменения потенциала в пределах ±2В Область подачи постоянной разницы потенциалов 700 мВ Отключение происходит на величине разности потенциалов 700 мВ • Система сохраняет память о предыдущем состоянии в течение часа. Область ∆=0 (прибор выключен)

5. Применение в нейронных сетях (совместно с университетом г.Парма (Италия)) Сеть из 8-ми мемристоров на гибкой подложке Эквивалентная схема “Hebbian learning” Дальнейшее развитие – полимер-нанокомпозитные нейронные сети Матрица контактов Сеть с архитектурой перцептрона Сеть с линейной архитектурой Планируется синтез полимер-нанокомпозитов для реализации нейронных сетей с различной архитектурой а также компьютерное моделирование динамики распространения сигнала в полимер-нанокомпозитных нейронных сетях