Physikalischer Beweis für Meminduktivität nachgewiesen
Dr. H. Rusty Harris, außerordentlicher Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik der Texas A&M University, hat ein neuartiges Schaltkreiselement entdeckt, das als Meminduktor bezeichnet wird.
Ein Schaltkreiselement bezieht sich auf eine elektrische Komponente, die dazu dient, den Stromfluss innerhalb eines Stromkreises zu regulieren und zu leiten. Die traditionellen drei Schaltungselemente sind Widerstand, Kondensator und Induktivität. Kürzlich, in den letzten 15 Jahren, wurden zwei weitere Schaltungselemente entdeckt, der Memristor und der Speicherkondensator. Diese neueren Schaltungskomponenten werden als „Mem-“-Versionen ihrer klassischen Gegenstücke bezeichnet und weisen einzigartige Strom- und Spannungseigenschaften auf, die von vorherigen Strom- oder Spannungswerten im Laufe der Zeit abhängen und wie ein Gedächtnis wirken.
Die Suche nach einem neuen Schaltungselement
„Diese beiden Entdeckungen haben die Welt in puncto Elektrotechnik ein wenig auf den Kopf gestellt“, sagte Harris. „Plötzlich dachten wir, wir hätten drei, aber jetzt fanden wir diese beiden anderen. Und das brachte uns zu der Überlegung: ‚Okay, es müssen ja noch mehr sein, aber wie verstehen wir, was sie sind? Wie können wir all diese Dinge relativ zueinander abbilden?‘ Und es stellt sich heraus, dass es eine Beziehung zwischen jedem der Widerstände und seiner Familie und jedem der Kondensatoren und seiner Familie gibt.“
Harris und sein Schüler entwickelten ein passives System mit zwei Anschlüssen – hauptsächlich bestehend aus einem Elektromagneten, der mit einem Paar Permanentmagneten interagiert –, um die magnetische Flussdichte und die Magnetisierungsfeldstärke des Induktorschaltkreiselements zu untersuchen. Mit Hilfe dieses Tools konnte Harris die Existenz der eingeklemmten Hysteresekurve innerhalb des Induktors nachweisen, die zu seinem Mem-Zustand oder seiner gedächtnisähnlichen Natur führt, und zwar nach der gleichen Definition, mit der der Memristor und der Memkondensator realisiert wurden.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Februar-Ausgabe der ZeitschriftWissenschaftliche Berichte, die fünfthäufigste Zeitschrift der Welt und imNaturPortfolio.
„Neue Entdeckungen sind sehr aufregend“, sagte Harris. „Und die Interaktion zwischen Studierenden und Dozenten bei diesem Projekt war wunderbar. Während unserer Brainstorming-Sitzungen haben wir voneinander profitiert – ich habe durch die Diskussion mit ihm neue Dinge gelernt, und er hat durch meine Erfahrungen neue Dinge gelernt.“
Referenz: „Physikalischer Nachweis der Meminduktivität in einem passiven Schaltkreiselement mit zwei Anschlüssen“ von Abhiram Dinavahi, Alexandre Yamamoto und H. Rusty Harris, 1. Februar 2023,Wissenschaftliche Berichte.
DOI: 10.1038/s41598-022-24914-y
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Dr. H. Rusty Harris, außerordentlicher Professor am Fachbereich Elektrotechnik und Computertechnik der Texas A&M University, hat ein neuartiges Schaltkreiselement entdeckt, das als Meminduktor bezeichnet wird.
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Die Suche nach einem neuen Schaltungselement
„Diese beiden Entdeckungen haben die Welt in puncto Elektrotechnik ein wenig auf den Kopf gestellt“, sagte Harris. „Plötzlich dachten wir, wir hätten drei, aber jetzt fanden wir diese beiden anderen. Und das brachte uns zu der Überlegung: ‚Okay, es müssen ja noch mehr sein, aber wie verstehen wir, was sie sind? Wie können wir all diese Dinge relativ zueinander abbilden?‘ Und es stellt sich heraus, dass es eine Beziehung zwischen jedem der Widerstände und seiner Familie und jedem der Kondensatoren und seiner Familie gibt.“
Harris und sein Schüler entwickelten ein passives System mit zwei Anschlüssen – hauptsächlich bestehend aus einem Elektromagneten, der mit einem Paar Permanentmagneten interagiert –, um die magnetische Flussdichte und die Magnetisierungsfeldstärke des Induktorschaltkreiselements zu untersuchen. Mit Hilfe dieses Tools konnte Harris die Existenz der eingeklemmten Hysteresekurve innerhalb des Induktors nachweisen, die zu seinem Mem-Zustand oder seiner gedächtnisähnlichen Natur führt, und zwar nach der gleichen Definition, mit der der Memristor und der Memkondensator realisiert wurden.
Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse in der Februar-Ausgabe der ZeitschriftWissenschaftliche Berichte, die fünfthäufigste Zeitschrift der Welt und imNaturPortfolio.
„Neue Entdeckungen sind sehr aufregend“, sagte Harris. „Und die Interaktion zwischen Studierenden und Dozenten bei diesem Projekt war wunderbar. Während unserer Brainstorming-Sitzungen haben wir voneinander profitiert – ich habe durch die Diskussion mit ihm neue Dinge gelernt, und er hat durch meine Erfahrungen neue Dinge gelernt.“
Referenz: „Physikalischer Nachweis der Meminduktivität in einem passiven Schaltkreiselement mit zwei Anschlüssen“ von Abhiram Dinavahi, Alexandre Yamamoto und H. Rusty Harris, 1. Februar 2023,Wissenschaftliche Berichte.
DOI: 10.1038/s41598-022-24914-y
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