Een memristor, een afkorting van ‘geheugenweerstand’, is een soort passieve elektronische component met twee aansluitingen die een relatie vertoont tussen de elektrische lading die er in het verleden doorheen is gestroomd en de stroom die er in de toekomst doorheen stroomt. Het fundamentele principe van een memristor is gebaseerd op zijn vermogen om de weerstand te veranderen als reactie op de hoeveelheid elektrische lading die er in de loop van de tijd doorheen gaat. In tegenstelling tot weerstanden, die de wet van Ohm gehoorzamen en een vaste weerstand hebben, hebben memristors een weerstand die kan worden “gememoriseerd” of gewijzigd op basis van de geschiedenis van de elektrische signalen die erop worden toegepast.
Een intuïtieve uitleg van een memristor kan worden vergeleken met een weerstand die onthoudt hoeveel stroom er doorheen is gegaan. Wanneer stroom door een memristor vloeit, verandert de weerstand ervan. Als de stroom stopt met stromen, behoudt de memristor zijn laatste weerstandstoestand totdat er een andere stroom doorheen gaat en deze weer verandert. Door dit gedrag kunnen memristors informatie opslaan en oproepen over de hoeveelheid en richting van de lading die er doorheen is gestroomd, vergelijkbaar met hoe een weerstand informatie over spanning en stroom opslaat.
Een voorbeeld van een memristorstructuur omvat dunne films van titaniumdioxide die tussen twee elektroden zijn ingeklemd. De beweging van zuurstofvacatures in de titaniumdioxidefilm verandert de weerstand ervan als reactie op elektrische pulsen, waardoor het memristieve effect wordt aangetoond. Deze structuur zorgt ervoor dat memristors efficiënt kunnen werken met een laag stroomverbruik en kan potentieel een revolutie teweegbrengen in computer- en geheugenopslagtechnologieën door niet-vluchtig geheugen en neuromorfe computermogelijkheden aan te bieden.
De relatie die door een memristor tot stand wordt gebracht, is tussen de hoeveelheid lading die er doorheen is gegaan (Q) en de resulterende verandering in weerstand (ΔR). Deze unieke eigenschap maakt memristors waardevol in toepassingen die analoge geheugenopslag, synaptische emulatie in kunstmatige neurale netwerken en energiezuinig computergebruik vereisen. De ontwikkeling en het begrip van memristors hebben nieuwe mogelijkheden in de elektronica geopend en potentiële voordelen geboden op het gebied van snelheid, energieverbruik en integratie in vergelijking met traditionele computer- en geheugentechnologieën.