Memristor
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2008-07-11T11:45:58Z
Bertrand Nantes
136857
/* Semiconducteur */
{{Modèle:Ébauche|physique}}
En [[électronique]], le '''memristor''' (ou ''memristance'') est un [[Composant passif|composant électronique passif]]. Il a été décrit comme le quatrième composant passif, aux côtés des bien connus [[condensateur]], [[résistor]], et l'[[Bobine (électricité)|inductance]]<ref>{{Ouvrage|Auteur=Tour James, M He Tao|titre=Electronics: The fourth element|journal=Nature|volume=453|pages=42-43|année=2008|url=http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7191/full/453042a.html|doi=10.1038/453042a}}</ref>{{,}}<ref>[http://www.hpl.hp.com/news/2008/apr-jun/memristor.html HPlabs - Demystifying the memristor]</ref>. Le nom est formé du rapprochement des deux mots anglais ''memory resistor''.
Un memristor stocke efficacement l’information car la valeur de sa résistance électrique change, de façon permanente, lorsqu’un courant est appliqué.{{Citation nécessaire }}. Là où une résistance classique apporte une valeur stable de résistance, un memristor peut avoir une valeur élevée de résistance interprétable dans un ordinateur comme un "1" en termes logiques, et une faible valeur peut être interprétée comme un "0." Ainsi, une donnée peut être enregistrée et réécrite par un courant de contrôle. Dans un certain sens, un memristor est une [[résistance variable]] qui, par la valeur de sa résistance, reflète sa propre histoire.{{Citation nécessaire }}
Le memristor a été prédit et décrit en 1971 par [[Leon Chua]] de [[University_of_California,_Berkeley|UC Berkeley]], dans un écrit de ''IEEE Transactions on Circuit Theory''.<ref>{{Ouvrage|auteur=Chua Leon O|titre=Memristor—The Missing Circuit Element|journal=IEEE Transactions on Circuit Theory|volume=CT-18|issue=5|pages=507-519|date=Sep 1971|année=1971}}</ref>
Depuis 1971, le memristor était un composant hypothétique, aucun exemple physique n’étant connu. En avril 2008 soit 37 ans plus tard, une implémentation physique du memristor a été reportée dans le journal ''[[Nature (journal)|Nature]]'' par une équipe de chercheurs des [[Hewlett-Packard|laboratoires HP]].<ref>{{Ouvrage|Auteur=Strukov Dmitri B, Snider Gregory S, Stewart Duncan R, Williams Stanley R|titre=The missing memristor found|journal=Nature|volume=453|pages=80-83|année=2008|doi=10.1038/nature06932|url=http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7191/full/nature06932.html}}</ref><ref>{{Lien web|
|url=http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=207403521
|titre='Missing link' memristor created
|éditeur=EETimes
|date=[[2008-04-30]]
|consulté le=2008-04-30}}</ref><ref>{{Lien web
|url=http://technology.newscientist.com/article/dn13812-engineers-find-missing-link-of-electronics.html
|titre=Engineers find 'missing link' of electronics
|auteur=Paul
Marks
|éditeur=New Scientist
|date=[[2008-04-30]]
|consulté le=2008-04-30}}</ref><ref>{{Lien web
|url=http://www.physorg.com/news128786808.html
|titre=Researchers Prove Existence of New Basic Element for Electronic Circuits -- Memristor'
|éditeur=Physorg.com
|date=[[2008-04-30]]
|consulté le=2008-04-30}}</ref>
== Physique ==
Le memristor est un élément dans lequel le [[flux électrique]] (ou [[densité|densité de]] [[champ électrique]] [[Densité de courant|et de courant électrique]]) <math>\Phi_e</math> est une fonction de la [[charge électrique]] ''q'' qui a traversé le composant. Soit, <math>\Phi_e = \Phi_e(q)</math>. Le taux de changement de flux avec la charge
: <math>M(q)=\frac{d\Phi_e}{dq}</math>
est connu en tant que ''memristance''. Ceci est comparable aux autres trois éléments fondamentaux des circuits; [[Résistance électrique|résistance]] <math>(R(I)=\frac{dV}{dI})</math>, [[condensateur]] <math>(\frac{1}{C(q)}=\frac{dV}{dq})</math> et [[inductance]] <math>(L(I)=\frac{d\Phi_B}{dI})</math>. Ici <math>q</math> est la [[charge électrique]], <math>I</math> est le [[courant électrique]], <math>V</math> est le [[potentiel électrique]] et <math>\Phi_B</math> est le [[flux magnétique]].
Comme par ailleurs <math>V=\frac{d\Phi_e}{dt}</math> et <math>I=\frac{dq}{dt}</math>,
il en résulte que la tension ''V'' aux bornes du memristor est liée au courant ''I'' par la valeur instantanée de la memristance:
: <math>V(t) = M(q(t)) I(t) \,</math>
Ainsi à chaque instant donné, un memristor se comporte comme une résistance ordinaire. Cependant, sa "résistance" ''M(q)'' dépend de l’histoire du courant. Un memristor linéaire (celui pour lequel ''M'' est constant) n’est pas différentiable d’une résistance linéaire, avec ''M = R''. {{sources à lier}}
== Types ==
=== Pile électrique ===
Le memristor a été utilisé pour caractériser le comportement des [[pile électrique|piles électriques]].<ref>Chen W-K (ed.), ''The Circuits and Filters Handbook, 2nd ed'', CRC Press 2003, ISBN 0849309123. Chapter 12, "Circuit Elements, Modeling, and Equation Formulation"</ref>
=== Semiconducteur ===
L’intérêt des memristors a été vivement repris en 2007 quand une version expérimentale de semiconducteur a été annoncée<ref>{{Lien web
|url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/technology/7080772.stm
|titre=Getting More from Moore's Law
|auteur=Jonathan
Fildes
|éditeur=BBC
|date=[[2007-11-13]]
|consulté le=2008-04-30}}</ref><ref>{{Lien web
|url=http://www.ieee-or.org/beeep/2007/sep/beeep_sep07.pdf
|titre=Bulletin for Electrical and Electronic Engineers of Oregon
|éditeur=[[Institute of Electrical and Electronics Engineers]]
|date=Sept 2007
|consulté le=2008-04-30}}</ref> par Stanley Williams<ref>[http://www.hpl.hp.com/about/bios/stanwilliams.html R. Stanley Williams, HP biography]</ref> de [[Hewlett Packard]]. Un composant semi-conducteur n’a pas pu être construit jusqu’à ce que le comportement inhabituel des nanomatériaux le rendit possible. HP a prototypé une mémoire à [[crossbar latch|bascule/interrupteur matriciel (crossbar latch)]] en utilisant des composants pouvant contenir 100 [[gigabit]]s dans un centimètre carré.<ref>[http://www.eetimes.com/news/latest/showArticle.jhtml?articleID=207403521&pgno=1 EETimes.com - 'Missing link' memristor created: Rewrite the textbooks?<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref> Les [[Mémoire flash|mémoires flash]] ayant la densité la plus élevée stockent 16 Gbit dans la même surface, pour comparaison. La résistance des nouveaux composants pourrait être lue par un [[courant alternatif]] sans affecter la valeur comprise dans l’enregistrement.<ref>[http://arstechnica.com/news.ars/post/20080501-maintaining-moores-law-with-new-memristor-circuits.html Maintaining Moore's law with new memristor circuits<!-- Titre généré automatiquement -->]</ref>
[[Samsung]] possède un brevet américain d’application pour un memristor similaire à celui décrit par Williams.<ref>[http://www.google.com/patents?id=hIKiAAAAEBAJ&dq=11655193, US Patent Application 11/655,193]</ref>
== Applications potentielles ==
Les [[memristor]]s semiconducteurs de Williams peuvent être combinés en [[transistor]]s, bien plus petits que les transistors standards. Il peuvent également être façonnés [[mémoire de masse]] semiconducteur, qui permettrait une plus grande densité de données que les disques durs avec des temps d’accès similaires à la [[Dynamic random access memory|DRAM]], remplaçant ainsi ces deux composants.<ref>{{Lien web
|url=http://www.news.com/8301-10784_3-9932054-7.html
|titre=HP makes memory from a once theoretical circuit
|auteur=Michael
Kanellos
|éditeur=CNET News.com
|date=[[2008-04-30]]
|consulté le=2008-04-30}}</ref>
Certains brevets liés aux memristors apparaissent comme incluant des applications en logique programmable<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-adv.htm&r=1&f=G&l=50&d=PTXT&p=1&p=1&S1=7203789.PN.&OS=pn/7203789&RS=PN/7203789, U.S. Patent 7,203,789]</ref>, en traitement du signal<ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-adv.htm&r=1&f=G&l=50&d=PTXT&p=1&p=1&S1=7302513.PN.&OS=pn/7302513&RS=PN/7302513, U.S. Patent 7,302,513]</ref>, en réseaux neuronaux <ref>[http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-adv.htm&r=1&f=G&l=50&d=PTXT&p=1&p=1&S1=7359888.PN.&OS=pn/7359888&RS=PN/7359888, U.S. Patent 7,359,888]</ref>, et en systèmes de contrôle<ref>[http://appft1.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO2&Sect2=HITOFF&u=%2Fnetahtml%2FPTO%2Fsearch-adv.html&r=1&p=1&f=G&l=50&d=PG01&S1=20080059688.PGNR.&OS=dn/20080059688&RS=DN/20080059688, U.S. Patent Application 11/976,927]</ref>.
En informatique, ces composants permettraient d'écourter infiniment le temps d'allumage d'un ordinateur. Comme une ampoule, l'ordinateur serait allumé instantanément et dans l'état exact de la dernière utilisation. La rapidité ultime serait atteinte avec ce composant d'après certains magazines spécialisés.
== Références ==
<References/>
== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
=== Liens externes ===
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/technology/7377063.stm BBC News - Electronics' 'missing link' found] 01 May 2008
* [http://www.nature.com/news/2008/080430/full/news.2008.789.html Nature News - Found: the missing circuit element] 30 Apr 2008
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