Estudo investiga propriedades de memristores

Os elementos passivos de circuitos elétricos são os familiares resistores, capacitores e indutores. Em 1971, o engenheiro elétrico Leon Chua deduziu, usando argumentos de simetria, que deveria existir um quarto elemento passivo, que ele denominou memristor (junção compactada de memory resistor). Memristores são constituídos de materiais bastante intrigantes de tal maneira que não apresentam uma relação linear entre corrente e tensão. Isso significa, na prática, que sua resistência à passagem de eletricidade é variável. Mais importante ainda, é o fato de que estes estados de resistência não são voláteis, permitindo que memórias e outros dispositivos e circuitos sejam criados.

Um novo trabalho investigou especificamente como isso se dá em memristores de óxido de tântalo (TaO_x). Mediante variação da tensão aplicada e da concentração de oxigênio, esse composto exibe variação da resistência de um regime metálico para outro isolante ou semicondutor, representando uma realização física de um memristor.

O estudo envolve observações e modelagens na região intermediária entre o comportamento condutor e isolante, na qual o transporte eletrônico é caracterizado pela quantização da condução​. Nesse regime intermediário, as flutuações revelam instabilidades e ruído eletrônico maior que nos dois outros regimes.

O artigo descreve pesquisa concebida e realizada por pesquisadores dos Hewlett-Packard Laboratories, em Palo Alto, na Califórnia, em parceria com físicos no Reino Unido, na China, nos Estados Unidos e na Rússia. Um dos autores é Gilberto Medeiros-Ribeiro, do Departamento de Física da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais), que mantém colaboração com a Hewlett-Packard há vários anos.

​Além de ter sido um dos três pesquisadores que conceberam o estudo, Medeiros-Ribeiro é o autor de contato do trabalho, publicado em 4 de abril na “Nature Communications”.

A investigação levou à constatação de que a condutância quantizada coincide com a instabilidade de estado e o excesso de ruído nesses memristores, o que pode pode fornecer pistas valiosas sobre eventuais aplicações desses materiais, que incluem memórias nanoeletrônicas e arquiteturas de computadores neuromórficos.

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