Journal of Communications Technology and ElectronicsJournal of Communications Technology and ElectronicsРадиотехника и электроника0033-84943034-5901The Russian Academy of Sciences65058310.31857/S0033849423020080LCIACUНАНОЭЛЕКТРОНИКАUnknownSeries Connection of a Memristor with Other Discrete Elements: Resistor, Semiconductor Diode, Inductive Coil, and CapacitanceПоследовательное соединение мемристора с другими дискретными элементами: резистором, полупроводниковым диодом, катушкой индуктивности и емкостьюKitaevA. E.КитаевА. Е.kitaev_a_e@mail.ruBelovA. I.БеловА. И.kitaev_a_e@mail.ruHuseynovD. V.ГусейновД. В.kitaev_a_e@mail.ruMikhailovA. N.МихайловА. Н.kitaev_a_e@mail.ruNizhny Novgorod Research and Production AssociationНижегородское научно-производственное объединение им. М.В. ФрунзеNizhny Novgorod State UniversityНижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского0103202368329530431012025Copyright ©; 2023, А.Е. Китаев, А.И. Белов, Д.В. Гусейнов, А.Н. МихайловCopyright ©; 2023, А.Е. Китаев, А.И. Белов, Д.В. Гусейнов, А.Н. Михайлов2023А.Е. Китаев, А.И. Белов, Д.В. Гусейнов, А.Н. МихайловА.Е. Китаев, А.И. Белов, Д.В. Гусейнов, А.Н. Михайловhttps://innoscience.ru/0033-8494/article/view/650583

A transition is made from piecewise continuous functions of the memristor model with threshold type switching to differentiable functions described by a single formula. Systems of equations are obtained and numerically solved for circuit sections in which the memristive device is connected in series with other discrete elements, a conventional resistor, diode, inductor, and capacitor. For the case of a serial connection of a memristor and a resistor, the calculated data are compared with the experiment. The case of series connection of a memristor and a semiconductor diode has been studied in detail. The assumptions concerning the mathematical description and physical interpretation of the influence of the molding process on the memristive system are presented.

Сделан переход от кусочно-непрерывных функций модели мемристора с переключением порогового типа к дифференцируемым функциям, описываемым единой формулой. Получены и численно решены системы уравнений для участков цепи, в которых мемристивное устройство включено последовательно с другими дискретными элементами – обычным резистором, диодом, катушкой индуктивности и конденсатором. Для случая последовательного соединения мемристора и резистора проведено сравнение расчетных данных с экспериментом. Подробно исследован случай последовательного соединения мемристора и полупроводникового диода. Изложены предположения, касающиеся математического описания и физической интерпретации влияния процесса формовки на мемристивную систему.

memristorsemiconductor diodemolding processАвторы благодарят И.Н. Антонова за помощь в создании мемристивных структур.Chua L.O. // IEEE Trans. 1971. V. CT-18. № 5. P. 507.Chua L.O., Kang S. // Proc. IEEE. 1976. V. 64. № 2. P. 209.Strukov D.B., Snider G.S., Stewart D.R., Williams R.S. // Nature. 2008. V. 453. P. 80.Mikhaylov A., Pimashkin A., Pigareva Y. et al. // Frontiers in Neuroscience. 2020. V. 14. P. 358.Xu W., Wang J., Yan X. // Frontiers in Nanotechnology. 2021. V. 3. P. 1.Pershin Y.P., La Fontaine S., Di Ventra M. // Phys Rev. E. 2009. V. 80. P. 021926.Joglekar Y.N., Wolf S.J. // Eur. J. Phys. 2009. V. 30. P. 661.Mutlu R. // Turk. J. Elec. Eng. Comp. Sci. 2015. V. 23. P. 1219.Pisarev A., Busygin A., Udovichenko S., Maevsky O. // Microelectronic Engineering. 2018. V. 198. P. 1.Biolek Z., Di Ventra M., Pershin Y. V. // Radioengineering. 2013. V. 22. P. 945.Удовиченко С.Ю., Писарев А.Д., Бусыгин А.Н., Бобылев А.Н. // Наноиндустрия. 2020. Т. 13. № 7–8. С. 466.Emelyanov A.V., Nikiruy K.E., Demin V.A. et al. // Microelectronic Engineering. 2019. V. 215. P. 110988.Upadhyay N.K., Sun W., Lin P. et al. // Adv. Electron. Mater. 2020. V. 6. № 5. P. 1901411.Guseinov D.V., Tetelbaum D.I., Mikhaylov A.N. et al. // Intern. J. Nanotechnology. 2017. V. 14. № 7/8. P. 604.Guseinov D.V., Mikhaylov A.N., Pershin Y.P. // IEEE Trans. 2022. V. CS-II-69. №3. P. 1802.Biolek Z., Biolek D., Biolkova V. // Radioengineering. 2009. V. 18. P. 210.Kvatinsky S., Friedman E. G., Kolodny A. et al. // IEEE Trans. 2013. V. CS-I-60. № 1. P. 211.Yakopcic C., Taha T. M., Subramanyam G. et al. // IEEE Electron Device Lett. 2011. V. 32. № 10. P. 1436.Filatov D.O., Koryazhkina M.N., Novikov A.S. et al. // Chaos, Solitons and Fractals. 2022. V. 156. P. 111810.Banwell T.C., Jayakumar A. // Electronics Lett. 2000. V. 36. № 4. P. 291.Дубинов А.Е., Дубинова И.Д., Сайков С.К. W-функция Ламберта и ее применение в математических задачах физики. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ, 2006.Zhevnenko D., Meshchaninov F., Kozhevnikov V. et al. // Chaos, Solitons & Fractals. 2021. V. 142. P. 110382.Meshchaninov F.P., Zhevnenko D.A., Kozhevnikov V.S. et al. // Micromachines. 2021. V. 12. № 10. P. 1201.Zhevnenko D.A., Meshchaninov F.P., Kozhevnikov V.S. et al. // Micromachines. 2021. V. 12. № 10. P. 1220.Ярмаркин В.К., Шульман С.Г., Леманов В.В. // ФТТ. 2008. Т. 50. № 10. С. 1767.Ryu J.H., Hussain F., Mahata C. et al. // Appl. Surf. Sci. 2020. V. 529. P. 147167.Guseinov D.V., Korolev D.S., Belov A.I. et al. // Model. Simul. Mater. Sci. Eng. 2020. V. 28. P. 015007.