當(dāng)憶阻作為電器元件時,我們可以對其施加不同的電流,使其進入到不同的狀態(tài),并且憶阻元件會記住這種狀態(tài),即使是施加的電流消失后,仍然會保持著這種狀態(tài)。換句話說,它可以充當(dāng)非易失性閃存的替代品。
2000年之后,研究人員在多種二元金屬氧化物和鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的薄膜中發(fā)現(xiàn)了電場作用下的電阻變化,并應(yīng)用到了下一代非揮發(fā)性存儲器——阻抗存儲器(RRAM)中。2008年4月,惠普公司公布了基于TiO2的RRAM器件,并首先將RRAM和憶阻器聯(lián)系起來。2009年12月,研究員可以構(gòu)建一個憶阻組成的三維數(shù)組,可以存儲每一個數(shù)據(jù)地址。因此,可以通過憶阻來存儲和讀取大量的信息。
在1971年,非線性電路理論先驅(qū)、美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的華裔科學(xué)家蔡少堂就從理論上預(yù)言,除電容、電感和電阻之外,電子電路還應(yīng)該存在第四種基本元件——憶阻。實際上,憶阻是一種具有記憶功能的非線性電阻,可通過電流的變化控制其阻值的變化,如果將憶阻的高阻值和低阻值分別定義為1和0,就可以通過二進制的方式來存儲數(shù)據(jù)。
如今,美國惠普公司實驗室的斯坦·威廉斯和同事在進行極小型電路實驗時終于制造出憶阻的實物模型。威廉斯等人在新一期英國《自然》雜志上撰文說,他們像制作三明治一樣將一層納米級的二氧化鈦半導(dǎo)體薄膜夾在由鉑制成的兩個金屬薄片之間。這些材料都是標準材料,制作憶阻的竅門是使其組成部分只有5納米大小,也就是說僅相當(dāng)于人的一根頭發(fā)絲的1萬分之一那么細。
科學(xué)家指出,只有在納米尺度上,憶阻的工作狀態(tài)才可以被察覺到。他們希望這種新元件能夠給計算機的制造和運行方式帶來革命性變革?茖W(xué)家說,用憶阻電路制造出的計算機將能“記憶”先前處理的事情,并在斷電后“凍結(jié)”這種“記憶”。這將使計算機可以反復(fù)立即開關(guān),因為所有組件都不必經(jīng)過“導(dǎo)入”過程就能即刻回復(fù)到最近的結(jié)束狀態(tài)。