Equilibrium analysis of Mott memristor reveals criterion for negative differential resistance
نویسندگان
چکیده
Two-terminal electronic devices that exhibit voltage-controlled threshold switching (TS) via negative differential resistance (NDR) are important for many emerging applications. Pickett and Williams developed what has become a well-known physics-based model nanoscale exhibiting NDR due to reversible insulator-metal phase (Mott) transition. The Mott memristor couples changes in electrical Joule heating the of material using one dynamic state variable, u, describes volume fraction metal cross section device. formulation involves nonlinear first-order ordinary equation eight physical parameters. New equilibrium analysis reveals simple condition determines whether predicts required current–voltage (i–v) hysteresis operation. We show S-shaped (also called current-controlled NDR) arises only above critical ratio, Mc, insulator resistivity. Specifically, i–v plane cannot occur below Mc=e2+1?8.39 (i.e., e?2.718…; Euler's number), but this value appears. This understanding enables tuning hysteretic features, including voltages resistive switching, which benefit use TS memristors as memory storage elements, well excitable mimicking neural action potentials.
منابع مشابه
Variable-Relation Criterion for Analysis of the Memristor
To judge whether the memristor can be interpreted as the fourth fundamental circuit element, we propose a variable-relation criterion of fundamental circuit elements. According to the criterion, we investigate the nature of three fundamental circuit elements and the memristor. From the perspective of variables relation, the memristor builds a direct relation between the voltage across it and th...
متن کاملScaling analysis of negative differential thermal resistance.
Negative differential thermal resistance (NDTR) can be generated for any one-dimensional heat flow with a temperature-dependent thermal conductivity. In a system-independent scaling analysis, the general condition for the occurrence of NDTR is found to be an inequality with three scaling exponents: n(1)n(2) < -(1+n(3)), where n(1) ∈ (-∞,+∞) describes a particular way of varying the temperature ...
متن کاملanalysis of ruin probability for insurance companies using markov chain
در این پایان نامه نشان داده ایم که چگونه می توان مدل ریسک بیمه ای اسپیرر اندرسون را به کمک زنجیره های مارکوف تعریف کرد. سپس به کمک روش های آنالیز ماتریسی احتمال برشکستگی ، میزان مازاد در هنگام برشکستگی و میزان کسری بودجه در زمان وقوع برشکستگی را محاسبه کرده ایم. هدف ما در این پایان نامه بسیار محاسباتی و کاربردی تر از روش های است که در گذشته برای محاسبه این احتمال ارائه شده است. در ابتدا ما نشا...
15 صفحه اولan application of equilibrium model for crude oil tanker ships insurance futures in iran
با توجه به تحریم های بین المملی علیه صنعت بیمه ایران امکان استفاده از بازارهای بین المملی بیمه ای برای نفتکش های ایرانی وجود ندارد. از طرفی از آنجایی که یکی از نوآوری های اخیر استفاده از بازارهای مالی به منظور ریسک های فاجعه آمیز می باشد. از اینرو در این پایان نامه سعی شده است با استفاده از این نوآوری ها با طراحی اوراق اختیارات راهی نو جهت بیمه گردن نفت کش های ایرانی ارائه نمود. از آنجایی که بر...
Negative differential conductivity in far-from-equilibrium quantum spin chains
We show that, when a finite anisotropic Heisenberg spin-1/2 chain in the gapped regime is driven far from equilibrium, oppositely polarized ferromagnetic domains build up at the edges of the chain, thus suppressing quantum spin transport. As a consequence, a negative differential conductivity regime arises, where increasing the driving decreases the current. The above results are explained in t...
متن کاملذخیره در منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ژورنال
عنوان ژورنال: Applied Physics Letters
سال: 2021
ISSN: ['1520-8842', '0003-6951', '1077-3118']
DOI: https://doi.org/10.1063/5.0049115