سلوك المشابك الناتج عن الفراغ في ذاكرة ميمريستور المعتمد على ورقة نانوية من WS2 ثنائية الأبعاد لحوسبة عصبية منخفضة الطاقة

من المتوقع أن تفتح الميمريستورات ذات خصائص الذاكرة غير المتطايرة حقبة جديدة في الحوسبة العصبية والمنطق الرقمي. ومع ذلك، فإن أجهزة الميمريستور الحالية المعتمدة على آليتي فراغ الأكسجين أو خيوط موصلة لأيونات المعادن عمومًا لديها تيارات تشغيل كبيرة، مما يصعب تلبية متطلبات الاستهلاك المنخفض للطاقة. لذلك، من الضروري جدًا تطوير مواد جديدة لتحقيق أجهزة ميمريستور تختلف عن آليات فراغ الأكسجين أو خيوط موصلة لأيونات المعادن لتحقيق التشغيل منخفض الطاقة. هنا، تم عرض ميمريستورات عالية الأداء ومنخفضة الاستهلاك للطاقة تعتمد على WS2 ثنائية الأبعاد مع مرحلة 2H، والتي تظهر أوقات تحويل سريعة في حالة التشغيل (الإيقاف) تبلغ 13 نانوثانية (14 نانوثانية)، وتيار برنامج منخفض يبلغ 1 ميكروأمبير في حالة التشغيل، وطاقة SET (RESET) تصل إلى مستوى الفيمتو جول. علاوة على ذلك، يمكن للميمريستور محاكاة وظائف المشابك البيولوجية الأساسية. والأهم من ذلك، يُقترح أن توليد فراغات الكبريت والتنجستن والقفزات الإلكترونية بين الفراغات هي المسؤولة بشكل رئيسي عن أداء تحويل المقاومة. تظهر حسابات نظرية الكثافة أن حالات العيوب الناتجة عن فراغات الكبريت والتنجستن تقع في مستويات عميقة، مما يمنع تسرب الشحنات ويسهل تحقيق استهلاك منخفض للطاقة لتطبيقات الحوسبة العصبية.