Для реалізації можливостей мемристоров потрібно включати їх в ланцюг спільно з активними елементами (транзисторами). Про успішне створення такої мікросхеми порівняно не так давно заявили експерти з компанії НР (Hewlett Packard) в Пало-Альто (США). За заявою вчених, їм вдалося здійснити програмування наномемрістора засобами гібридної схеми і забезпечити його функціонування в режимах логічного елемента, що запам'ятовує комутатора і пристрої сигналів.
Створений експертами НР макет гібридної схеми є матрицею з 42 дротів діаметром 40 нм, добра половина яких простягається в довільному напрямку паралельно один одному, а друга добра половина - під кутом 900 до вибраного на початковій стадії напрямку. Шар напівпровідникового матеріалу (діоксиду титану, TiO2) товщиною 20 нм знаходиться між взаємно перпендикулярними дротами в місцях їх перетину, формуючи комплект мемристоров.
Принципово важливо, що на фізичному рівні значення провідності мемрістора визначається розподілом легуючої домішки в напівпровіднику (позитивно заряджених кисневих вакансій); наприклад, при подачі хорошого напруги зсуву опір елемента зростає. Взяту конструкцію оточує масив польових транзисторів, якісь з'єднуються з висновками мемристоров залізними провідниками.
Рис.1. A) Оптична мікрофотографія двох з'єднаних наносетка (наномемрістор) / транзистор мікросхем. Вставка (В) - окреме електронно-мікроскопічне зображення наносеткі (наномемрістора). (Фото: National Academy of Sciences, США.)
Тестування схеми включало в себе два етапи. Спершу дослідники оцінили працездатність мемристоров в режимі логічних елементів: схема повинна була виконати нескладну логічну операцію виду (AB + CD), де початкові значення змінних А, В, С і D задаються напругою на цифрових входах. Обчислення проводилися мемрістор, розташованими в двох різних послідовностях, а вихідні сигнали подавалися на транзистори і посилювалися ними.
Взявши задовільні результати, експерти перейшли до наступної стадії досвіду: вивчення «автопрограмміруемого» мемрістора.
Схема досвіду була модифікована таким чином (див. Рисунок 2): число запрограмованих спочатку мемристоров скоротилося до двох (відповідно, що робиться ними логічна операція - І-НЕ - крім цього максимально спростилася), а вихідний сигнал, позначений на ілюстрації зеленим, посилався на транзистор , який видавав напруга VOUT на той мемристор, що передбачалося програмувати. На другий ілюстрації додатково відзначені значення вхідних змінних (VА і VВ) і напруги живлення транзисторів (V1, V2, V? 1 і V? 2). Даний досвід крім цього завершився вдало - провідність заданого елементу була змінена.
Рис.2. Схема дослідів з автопрограмміруемим мемрістор. Запрограмовані мемристори позначені темними точками, об'єкт конфігурації - окружністю (ілюстрація зі статті).
Вчені зберігають надію, що створений ними прототип гібридної ланцюга послужить базою для інтеграції мемристоров в існуючі на сьогодні схеми.
Розміщено в NanoWeek,