忍者ブログ
20080511~ 13と7と11の倍数の論理積は13と7と11の積の倍数である。 和ァ・・・
[711] [710] [709] [708] [707] [706] [705] [704] [703] [702] [701]
以前、日記でメモリスタのことを書いたことがあったが、あのときはまだあまり理解していなかったことが伺える。

メモリスタというのは、受動部品のミッシングリンクともいえる4つ目の受動素子のことを言う。

そこで受動素子について軽く復習しよう。

これまで受動素子には3つしかないとされてきた。

抵抗RとキャパシタンスCとインダクタンスLだ。

それぞれ

R=V/I

C=Q/V

L=Φ/I (どこかの日記でdΦ/dIと書いていたらごめんなさい><)

の関係がある。
ここで、V:電圧、I:電流、Q:電荷、Φ:磁束だ。

この4つの量の間にはさらに2つ、根源的な関係があり
I=dQ/dt

V=-dΦ/dt

の関係がある。
つまり4つの物理量のうち2つは、それぞれ残り2つの時間微分なのである。
(少し腑に落ちないところがあって、QとIの関係は定義から来るより根源的なもののように見えるのだが、VとΦの関係は電磁誘導の関係でQとIと同列の根源さをもっていないように感じる。たとえば電流が流れ続ければ電荷は必ず積もるが、一定の電圧がかかっている電池の周りで磁束が増大し続けているということは聞いたことがない・・・)

ミッシングリンク

4つの量のうち、2つの関係を示す式は図のように6通りある。

しかし、ここで挙げた関係式は5つしかない。
残り1つが欠けているのだ。

この関係式を満足する受動素子は、理論的に予言されながらも長らく発見されなかった。

しかし、最近になってようやく、理論的に解明されていなかった現象がこの4つ目の受動素子によるものだとわかり、研究は大きく進んだという。

その関係は

M=Φ/Q

というものである。(どこかでM=dΦ/dQと書いていたらごめんなさい><)

これをメモリスタと呼ぶことにしたらしい。

というのも、Φ/Qの代わりにdΦ/dQを計算すると

dΦ/dQ=dΦ/dt・dt/dQ=-V/Iとなって抵抗Rと同じ次元となるため

「メモリするレジスタ」という意味でメモリスタと名づけたらしい。

(※ただし、memoristorではなくmemristorであることに注意)

しかし、MはあくまでΦ/QであってdΦ/dQではない。
なじみの深い電圧Vと電流Iで計算させようとすると

M=∫Vdt/∫Idt

になってしまう。
つまり、過去の履歴によって値が変化する受動素子なのである。

能動素子はともかく、受動素子は一般的に、回路定数が何々、というように定数であることが常識的な話として頭に叩き込まれているだろう。

しかしながら、このMという値は変化するようだ。
それも、過去のことを記録しながら変化する値のようなのである。

簡易的にシミュレーションを行ってみた。

メモリスタI-V特性メモリスタM-V特性


(初期条件としてΦ=4、Q=2、V=I=0。周期10秒の正弦波、時間間隔0.1秒、電圧振幅1Vで電圧を振ってみた)

I-V特性がヒステリシス曲線になっている。
ということは非線形か。

非線形で変動し、記録する受動素子・・・今頃になってとんでもないものが現れたものだ。


つづく。





恐ろしい子!
にほんブログ村 科学ブログ 自然科学へ
にほんブログ村

拍手[3回]

PR

コメント


コメントフォーム
お名前
タイトル
文字色
メールアドレス
URL
コメント
パスワード
  Vodafone絵文字 i-mode絵文字 Ezweb絵文字


トラックバック
この記事にトラックバックする:


忍者ブログ [PR]
カレンダー
02 2024/03 04
S M T W T F S
1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31
ブログランキング
ブログランキング参戦中
にほんブログ村 アニメブログ 深夜アニメへ
にほんブログ村 漫画ブログ SF・ファンタジー漫画へ
にほんブログ村 科学ブログ 自然科学へ
よかったらポチッとお願いします^^
最新CM
[12/30 buy steroids credit card]
[09/26 Rositawok]
[03/24 hydraTep]
[03/18 Thomaniveigo]
[03/17 Robertaverm]
最新TB
プロフィール
HN:
量子きのこ
年齢:
42
性別:
男性
誕生日:
1981/04/04
職業:
WinDOS.N臣T
趣味:
妄想・計算・測定・アニメ
自己紹介:
日記タイトルの頭についてるアルファベットは日記の番号です
26進数を右から読みます
例:H→7番目、XP→15(P)×26+23(X)=413番目。
A=0とする仕様につき一番右の桁はAにできませんのでご了承くださいズコー
バーコード
ブログ内検索
アクセス解析