使用最优控制减少忆阻开关中的焦耳损耗
新兴技术
2025-07-25 v5 介观与纳米尺度物理
摘要
本研究探讨了最小化阻变随机存取存储器（ReRAM）单元（也称为忆阻器件）中焦耳损耗的策略。通常，ReRAM单元的结构涉及夹在两个金属电极之间的纳米级阻变材料层。我们提出的基本问题是：将忆阻器件从一个状态切换到另一个状态的最优驱动协议是什么？在理想忆阻器的情况下，在最基本的场景中，最优协议通过使用欧拉-拉格朗日方程求解无约束变分问题来确定。在忆阻系统的情况下，对于相同场景，使用拉格朗日乘子法找到最优协议。我们通过具体示例展示了我们方法的优势，并将我们的结果与使用恒定电压或电流开关的结果进行了比较。我们的发现表明，电压或电流控制可用于减少新兴存储器件中的焦耳损耗。
引用
@article{arxiv.2404.01507,
title = {Reduction of Joule Losses in Memristive Switching Using Optimal Control},
author = {Valeriy A. Slipko and Yuriy V. Pershin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.01507},
year = {2025}
}