1971年,美籍華人科學家Leon O.Chua教授根據(jù)電路理論的完備性確定了電荷和磁通量之間的關系,由此定義了憶阻器,并稱之為除電阻、電容和電感之外的第四種基本電路元件。2008年,HP實驗室用夾在兩個鉑(Pt)電極間的二氧化鈦薄膜結構,從物理上實現(xiàn)了憶阻器:一層二氧化鈦(TiO_2-x)中因為缺失部分氧原子而具有較強的導電性,另一層純凈的二氧化鈦具有非常高的阻抗性。在外加偏置電壓的條件下,兩層二氧化鈦之間的分界面發(fā)生移動,引起氧空位分布狀態(tài)的變化,進而改變憶阻器的憶阻值。一旦斷開外加電壓,兩層二氧化鈦之間的分界面位置停留在斷電前一瞬間,憶阻器的憶阻值能夠保持不變,直至下一次外加偏置電壓,這種特性被稱為憶阻器的記憶能力。HP實驗室宣布憶阻器的物理實現(xiàn)后,引起了全世界范圍內研究人員的廣泛而強烈的關注。國內外相關研究機構已達百余個,包括HP實驗室,SK Hynix和HRL實驗室,美國加州大學伯克利分校,密歇根大學,英國帝國理工大學和華中科技大學等。大量的國內外研究人員研究了憶阻器的特性及數(shù)學模型、SPICE宏模型,分析了納米憶阻器與CMOS電路的可集成性以及不同類型憶...

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 憶阻器的出現(xiàn)
        1.1.1 HP憶阻器的結構及工作原理
        1.1.2 HP憶阻器的特性
    1.2 憶阻器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
    1.3 研究意義
    1.4 本文的主要研究內容
第2章 基于憶阻系統(tǒng)的徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法研究
    2.1 自旋憶阻器介紹
        2.1.1 自旋憶阻器結構及工作原理
        2.1.2 自旋憶阻器特性分析
        2.1.3 自旋憶阻器模型仿真
        2.1.4 自旋憶阻器交叉陣列結構
    2.2 基于自旋憶阻器的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的設計與實現(xiàn)
        2.2.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡特性分析
        2.2.2 基于自旋憶阻器的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的實現(xiàn)方案
        2.2.3 計算機仿真分析
    2.3 基于憶阻交叉陣列的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法在機械臂控制中的實現(xiàn)
        2.3.1 機械臂的數(shù)學模型
        2.3.2 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制器自適應律設計
        2.3.3 仿真結果及分析
    2.4 本章小結
第3章 憶阻邏輯電路及隨機計算實現(xiàn)方案
    3.1 隨機計算介紹
        3.1.1 取反運算
        3.1.2 乘法運算
        3.1.3 比例加法運算
    3.2 具有電壓閾值的憶阻器模型
        3.2.1 模型分析
        3.2.2 模型仿真
    3.3 基于憶阻系統(tǒng)的隨機計算
        3.3.1 蘊含邏輯(IMPLYLogic)
        3.3.2 基于憶阻系統(tǒng)的隨機計算方法的實現(xiàn)
        3.3.3 案例研究
    3.4 基于憶阻系統(tǒng)隨機計算的邊緣提取
    3.5 本章小結
第4章 混合CMOS—憶阻器模糊邏輯隸屬函數(shù)實現(xiàn)方案
    4.1 基于自旋憶阻器的交叉陣列
        4.1.1 自旋憶阻器的Simulink模型
        4.1.2 自旋憶阻器交叉陣列
    4.2 實現(xiàn)原理
    4.3 基于憶阻交叉陣列模糊隸屬函數(shù)的實現(xiàn)
    4.4 實例研究
    4.5 本章小結
第5章 結論與展望
參考文獻
致謝
學術論文、科研項目和學術會議



本文編號：3886476