04 November 2016

Memristore

Two-terminal non-linear circuit elements.svg
Two-terminal non-linear circuit elements
(CC BY-SA 3.0, wikimedia)
Leggendo l'ennesima notizia di tecnologia sul web, mi capita di fare il passo falso verso wikipedia, da cui ovviamente vengo irrimediabilmente risucchiato sulla scia di una interessante scoperta.
Non ne sapevo nulla, ma mi ero fatto l'idea che il termine memristore si riferisse ad una qualche componente elettronico attivo come il transistor o ad un particolare dispositivo a stato solido di recente realizzazione fatto di circuiti integrati e tecnologia a semiconduttori, come la memoria flash.
Invece ho scoperto che si tratta di un termine squisitamente fisico e di natura teorica, e in particolare si riferisce ad un elemento elettrico passivo caratterizzato da una resistenza non costante e in particolare dipendente dall'integrale temporale della corrente che l'ha attraversato. Tale elemento completerebbe, insieme ai ben noti resistore, condensatore e induttore, uno schema di relazioni simmetriche fra le quattro variabili fondamentali di un circuito: la tensione e la corrente elettrica, e i loro integrali temporali, rispettivamente flusso magnetico e carica elettrica.
La sua formalizzazione, da parte di un ingegnere americano, Leon Ong Chua, risale al 1971 ed è rimasto un concetto puramente teorico per quasi quarant'anni senza che si conoscesse nemmeno un modello di sistema fisico che si comportasse come un memristore. Finché pochi anni fa, nel 2008, i laboratori HP pubblicano un articolo su Nature in cui forniscono un modello analitico di sistema elettronico a stato solido, basato su nanotecnologie, in cui la memresistenza emergerebbe naturalmente. In seguito, altre tecnologie alla base di memorie non volatili, anche molto diverse tra loro come la RRAM (Resistive Random-Access Memory) o la PCM (Phase-Change Memory), sono state interpretate in termini di memresistenza.
Non ho avuto modo di approfondire ulteriormente, ma sembra in realtà che ci siano critiche al concetto di memristore: non in termini fisici sul funzionamento delle varie tecnologie memristive, quanto sull'opportunità di introdurre un termine specifico per un tipo di elementi elettrici che potrebbero essere fatti semplicemente rientrare nella classe più generale di resistori non-costanti e non-lineari: in effetti i memristori, a differenza degli altri tre elementi di base, sono eminentemente non-lineari: un memristore lineare e costante non sarebbe altro che un semplice resistore. Ma è anche vero che un memristore è definito in termini del diagramma di simmetria e dunque non un qualsiasi dispositivo resistivo non-lineare rientrerebbe nella definizione: è necessaria una relazione, ancorché arbitraria, con l'andamento temporale della corrente che l'ha attraversato.
 

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