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30 April 2008

Fabrication de memristance par HP Labs

Introduction

Une équipe de chercheurs du HP Labs (Palo Alto, CA), a annoncé avoir fabriqué une memristance (memristor), quatrième élément fondamental pour les circuits électriques, ce qui n'était jusqu'alors qu'un élément théorique.

3 éléments passifs fondamentaux (+1)

Les éléments dipolaires passifs fondamentaux des circuits électriques sont au nombre de trois : les résistances, les inductances et les condensateurs. La plupart des autres éléments peuvent se décrire comme une composition de ces éléments de base.

En 1971, Leon Chua a décrit, de façon théorique, l'existence d'un quatrième élément appelé memristance qui ne peut pas se décrire avec les trois autres éléments passifs de base. Cette memristance se comporte comme une résistance non-linéaire avec effet mémoire, et présente une relation fonctionnelle entre le flux électrique (φ) et la charge électrique (q) indépendante du temps.

HP Labs

Les laboratoires « HP labs », dirigé par Stanley Williams depuis plus de 12 ans, sont un centre de recherche fondamentale dépendant de HP et qui se focalise sur la recherche dans divers domaines autour de l'information et des ordinateurs. De nombreuses découvertes en nanoélectroniques, nanophotonique et informatique quantique sont originaires de ce centre.

Théorie appliquée.

Cette expertise dans la fabrication nanométrique leur a permis de maitriser la caractérisation inhabituelle des matériaux, puis la construction et la connexion de plusieurs memristances. L’équipe de Stanley Williams a aussi connecté des memristances et des transistors traditionnels. Ces memristances sont fabriquées en utilisant plusieurs couches d'oxydes de titane interconnectées.

Nouveaux types de DRAM ?

Une des utilisations possibles de ces éléments se retrouve, une fois de plus, dans la fabrication de mémoires vives (DRAM) pour les ordinateurs. En effet, les propriétés « mémorielles » de ces memristances permettraient d'éviter la perte d'information lors des coupures de courant. Ainsi, les séquences de démarrages des ordinateurs seraient réduites et la résistance aux pannes des mémoires pour les systèmes critiques seraient améliorées.

Pour en savoir plus :

Sources :

7 February 2008

Expliquer comment rendre un cristal conducteur...

Introduction

En général, je fais des trucs assez faciles à piger dans cette rubrique, mais là, bon, c'est un poil moins simple :D

Expliquer comment rendre un cristal conducteur...

Une équipe de chercheurs de l'Université de Californie à Davis (UC-Davis) dirigée par le professeur Warren Pickett, en utilisant des résultats de simulations informatiques ont pu expliquer comment se déroule la transformation de l'oxyde de Manganèse, isolant à température ordinaire, à un état conducteur. Ceci aide à expliquer comment se déroulent les transitions métal-isolant dans des systèmes électroniques corrélés (correlated electron systems).

Dans les conditions de températures et de pressions ordinaires, l'oxyde de manganèse (MnO) est magnétique, et non conducteur, du fait des fortes interactions électroniques autour du cristal. Sous une pression d'un mégabar (un million d'atmosphères), cet oxyde se transforme et devient métallique, donc dans un état conducteur.

Cette transition métal-isolant, où les états électroniques passent de itinérants à localisés, connus depuis un demi-siècle est un thème important dans la recherche en physique de la matière condensée.

L'innovation du groupe de recherche a été de construire un modèle complètement informatisé, qui a permis de montrer qu'à cause de l'augmentation de la pression, les propriétés magnétiques des atomes de manganèse deviennent instables et disparaissent.

Ils montrent, dans leur article, paru dans Nature Material que la simulation informatisée de la théorie des systèmes fortement corrélés permet dorénavant d'expliquer ab initio la transition de Mott pour l'isolant MnO. Le mécanisme identifié repose sur l'effondrement du moment magnétique dû à une augmentation du splitting du champ cristallin plutôt qu'à une modification de la bande passante avec la pression.

http://www2.tandar.cnea.gov.ar/FPLO/Abstracts/pickett.pdf http://yclept.ucdavis.edu/Publ/MnO.Nature.submit.pdf