Jüngste Fortschritte bei flüchtigen Memristoren: Geräte, Mechanismen und Anwendungen

Aufgrund der raschen Entwicklung von künstlicher Intelligenz (KI) und Internet der Dinge (IoTs) gewinnen neuromorphe Rechner und Hardware-Sicherheit zunehmend an Bedeutung. Flüchtige Memristoren, die durch ein spontanes Abklingen der Geräteleitfähigkeit gekennzeichnet sind, besitzen die einzigartige Kombination aus hoher Ähnlichkeit zu biologischen Neuronen und Synapsen sowie einzigartigen physikalischen Mechanismen. Sie sind hervorragende Kandidaten zur Nachahmung synaptischer Funktionen und als ideale Quelle der Entropie für hardwarebasierte Sicherheit. Im Folgenden werden die jüngsten Fortschritte flüchtiger Memristoren in Bezug auf Geräte, Mechanismen und Anwendungen zusammengefasst. Zunächst erfolgt eine kurze Einführung zur Beschreibung des Schaltungstyps, der Materialien und der zeitlichen Reaktion flüchtiger Memristoren. Anschließend werden die flüchtigen Schaltmechanismen diskutiert und in Ioneneffekte, thermische Effekte und elektrische Effekte gruppiert. Danach liegt der Fokus auf den Anwendungen flüchtiger Memristoren als Zugriffsgeräte, im neuromorphen Rechnen (künstliche Neuronen und Synapsen) sowie in der Hardware-Sicherheit (echte Zufallszahlengeneratoren und physikalisch nicht klonbare Funktionen). Schließlich werden die wichtigsten Herausforderungen und Zukunftsperspektiven flüchtiger Memristoren für neuromorphes Rechnen und Hardware-Sicherheit erörtert.