SBT纳米忆阻器制备及其混沌电路设计

摘要

忆阻器作为一种不同于电阻、电感、电容的新型基本电路元件，其概念由美籍华裔科学家蔡少棠于1971年首先提出。然而，此后对于忆阻器的研究却一直处于理论仿真层面。直到2008年，由惠普实验室利用纳米材料制作出世界上第一种实物忆阻器——TiO2忆阻器，验证了蔡少棠教授的忆阻器理论，引起了国内外广泛的关注。忆阻器的本质是由磁通量或者电荷量控制的具有非线性特性的电阻。由于具有纳米尺寸的特性，忆阻器可以用来作为非忆失性存储器。并且忆阻器的记忆功能与人类神经元的记忆原理很相似，可以应用于人工智能电路来模拟大脑神经元的突触行为。因此，忆阻器已经成为一个热点研究方向并且有广泛的应用前景。
　　本文首先对忆阻器的基本概念、模型以及发展现况进行介绍，对混沌系统的研究历程以及特点进行了阐述。然后，采用磁控溅射法制备了Sr0.95Ba0.05TiO3（SBT）纳米薄膜，研制了一类SBT纳米实物忆阻器，阐述了SBT纳米忆阻器的制作方法及其工作机理，对SBT纳米忆阻器的性能进行了分析，并建立了SBT纳米忆阻器的数学模型。最后，基于SBT纳米忆阻器的模型，设计了一种新型五阶混沌电路，通过研究该忆阻混沌电路的动力学特性。
　　文章通过SBT材料制备了新型的实物忆阻器，并研究温度与电压对其导电率的影响，证明SBT纳米忆阻器具有良好的非线性与易失性，并将SBT纳米忆阻器应用于忆阻混沌电路中，验证了SBT纳米忆阻器具有应用的价值。

目录

第一个书签之前

摘要

Abstract

Contents

1 绪 论

1.1 引言

1.2 忆阻器的定义及其特性

1.3 忆阻器的模型

1.4 课题的研究目的和意义

1.5 课题研究内容

2 SBT纳米忆阻器的研制与建模

2.1 SBT纳米忆阻器的研制

2.2 SBT纳米忆阻器的特性与工作机理

2.3 SBT纳米忆阻器的表征分析与物理数学模型建立

2.4 本章小结

3 忆阻混沌电路与数值分析方法

3.1 混沌与混沌系统的产生与发展

3.2 忆阻混沌电路的数值分析方法

3.3 忆阻混沌电路

3.4 本章小结

4 基于SBT纳米忆阻器的新型五阶忆阻混沌电路

4.1 SBT忆阻器的模型选择

4.2 SBT五阶忆阻混沌电路的设计

4.3 SBT五阶忆阻混沌电路的动力学分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 本文工作总结

5.2 工作展望

参考文献

致 谢

攻读学位期间取得的学术成果和获奖情况