मेमरिस्टिव डिवाइस अपने आंतरिक प्रतिरोध को बनाए रखने में सक्षम हैं, इस प्रकार एकीकृत सर्किट का उपयोग करने वाले पारंपरिक उपकरणों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करते हैं।इन उपकरणों के निर्माण के लिए कई सामग्रियों की खोज की गई है।हाल के वर्षों में, संक्रमण धातु ऑक्साइड धीरे-धीरे इस उद्देश्य के लिए व्यापक रूप से लोकप्रिय हो गए हैं।

कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों जैसे विविध डोमेन में उनके बढ़ते अनुप्रयोग के कारण, यादगार उपकरणों को अब डेटा प्रतिधारण, सहनशक्ति और बड़ी संख्या में संचालन स्थितियों से संबंधित कई मुद्दों को दूर करना होगा।इसके अलावा, इन उपकरणों का व्यक्तिगत निर्माण समय लेने वाला है।परिणामस्वरूप, उनके प्रदर्शन और विश्वसनीयता को बेहतर बनाने के लिए कई चुनौतियों का समाधान करने की आवश्यकता है।

कोरिया के सहमीयूक विश्वविद्यालय के प्रोफेसर मिन क्यू यांग के नेतृत्व में हाल ही में किए गए एक अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने यादगार उपकरणों में प्रतिरोध-स्विचिंग सामग्री के रूप में उपयोग के लिए एक सिल्वर (एजी)-फैलाने वाली चॉकोजेनाइड पतली फिल्म विकसित की है।उनका पेपर हैप्रकाशितजर्नल मेंअनुप्रयुक्त भूतल विज्ञान.

प्रस्तावित पतली फिल्म "इलेक्ट्रो-फॉर्मिंग-फ्री" प्रक्रिया की सुविधा प्रदान करती है (इसके लिए इसकी आवश्यकता नहीं है)।विद्युत धारानिर्माण या संचालन से पहले रासायनिक परिवर्तन को प्रेरित करने के लिए), एक सक्रिय परत के गठन के माध्यम से कम-शक्ति संचालन की अनुमति देता है।प्रोफेसर यांग के अनुसार, "हमारा प्रसारक एजी-आधारित संस्मरणउपकरणएक चाल्कोजेनाइड पतली फिल्म में दिखाया गया हैकम बिजली की खपतऔर मानव मस्तिष्क की समानांतर प्रक्रिया की नकल करता है।

"यह इसे क्रॉसबार सरणियों में कार्यान्वयन के लिए उपयुक्त बनाता है, और इसने एमएनआईएसटी (संशोधित राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान) हस्तलिखित अंक पहचान डेटाबेस में ~ 92% मान्यता दर हासिल की है।"

इस अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने फिल्म सामग्री को चिह्नित करने के लिए कई स्पेक्ट्रोस्कोपिक तकनीकों का उपयोग किया, जिसमें उच्च-रिज़ॉल्यूशन ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, एक्स-रे फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी, ऑगर इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी और रदरफोर्ड बैकस्कैटरिंग स्पेक्ट्रोस्कोपी शामिल हैं।टीम ने एजी परमाणु द्वारा निभाई गई महत्वपूर्ण भूमिका को प्रकट करने के लिए विभिन्न इलेक्ट्रोड और प्रतिरोधी स्विचिंग परतों का भी विश्लेषण किया।

डिवाइस ने दो घंटे तक 85 डिग्री सेल्सियस के चुनौतीपूर्ण वातावरण में भी स्थिति बनाए रखने और विश्वसनीय सहनशक्ति दोनों का प्रदर्शन किया।इस प्रकार यह अध्ययन यादगार उपकरणों के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए चॉकोजेनाइड सामग्रियों की क्षमता पर जोर देता है।

वर्तमान तकनीक से बड़े डेटा अनुप्रयोगों के लिए अर्धचालकों की मेमोरी क्षमता बढ़ाने की आवश्यकता को संबोधित करने की उम्मीद है, जहां भंडारण की टेराबाइट इकाई अब अपर्याप्त मानी जाती है।हालाँकि, इससे बड़ी मात्रा में चिप्स के प्रबंधन की चुनौती उत्पन्न होती है।नतीजतन, "न्यूरोमोर्फिक चिप" को कृत्रिम बुद्धिमत्ता प्रणालियों के लिए अगली पीढ़ी के अर्धचालक के रूप में विकसित किया जा रहा है।इन चिप्स में कम बिजली की खपत, कॉम्पैक्ट आकार और मानव व्यवहार पैटर्न का विश्लेषण करने की क्षमता जैसी विशेषताएं होनी चाहिए।

"डिफ्यूसिव एजी-आधारित मेमरिस्टिव डिवाइस संरचनाओं को नियोजित करने से न्यूरोमोर्फिक चिप्स का विकास हो सकता है जो डेटा विश्लेषण सहित चौथी औद्योगिक क्रांति बाजारों में व्यापक अनुप्रयोग पा सकते हैं।"वाक् पहचान,चेहरे की पहचान, स्वायत्त वाहन, और इंटरनेट ऑफ थिंग्स, साथ ही चल रही 5जी संचार क्रांति में योगदान दे रहे हैं,'' प्रोफेसर यांग की कल्पना है।

लंबी अवधि में, इन यादगार उपकरणों की बिजली खपत मानव मस्तिष्क में जैविक सिनैप्स के मॉडलिंग में अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकती है।इलेक्ट्रो-फॉर्मिंग-मुक्त संचालन और कम बिजली की खपत की विशेषता के साथ, वे भविष्य की गैर-वाष्पशील मेमोरी और कृत्रिम सिनैप्टिक उपकरणों के लिए आशाजनक उम्मीदवार हैं।

अधिक जानकारी:सु येओन ली एट अल, आसानी से सक्रिय इलेक्ट्रॉनिक मेमरिस्टर के लिए एजी-डिस्पर्सिव चाकोजेनाइड मीडिया,अनुप्रयुक्त भूतल विज्ञान(2023)।डीओआई: 10.1016/j.apsusc.2023.158747

द्वारा उपलब्ध कराया गयासहम्युक विश्वविद्यालय