Memrystor, skrót od „rezystor pamięci”, to rodzaj pasywnego, dwuzaciskowego elementu elektronicznego, który wykazuje związek między ładunkiem elektrycznym, który przepłynął przez niego w przeszłości, a prądem, który będzie przez niego przepływał w przyszłości. Podstawowa zasada działania memrystora opiera się na jego zdolności do zmiany rezystancji w odpowiedzi na ilość ładunku elektrycznego przepływającego przez niego w czasie. W przeciwieństwie do rezystorów, które podlegają prawu Ohma i mają stałą rezystancję, memrystory mają rezystancję, którą można „zapamiętać” lub zmienić w oparciu o historię przyłożonych do nich sygnałów elektrycznych.
Intuicyjne wyjaśnienie memrystora można porównać do rezystora, który pamięta, ile prądu przez niego przepłynęło. Kiedy prąd przepływa przez memrystor, zmienia się jego rezystancja. Jeśli prąd przestanie płynąć, memrystor zachowuje swój ostatni stan rezystancji, dopóki nie przejdzie przez niego inny prąd i nie zmieni go ponownie. Takie zachowanie pozwala memrystorom przechowywać i przywoływać informacje o ilości i kierunku ładunku, który przez nie przepłynął, podobnie jak rezystor przechowuje informacje o napięciu i prądzie.
Jeden z przykładów struktury memrystorowej obejmuje cienkie warstwy dwutlenku tytanu umieszczone pomiędzy dwiema elektrodami. Ruch wolnych miejsc tlenu w warstwie dwutlenku tytanu zmienia jej opór w odpowiedzi na impulsy elektryczne, demonstrując w ten sposób efekt memrystywny. Taka struktura umożliwia wydajną pracę memrystorów przy niskim zużyciu energii i może potencjalnie zrewolucjonizować technologie obliczeniowe i przechowywania pamięci, oferując pamięć nieulotną i możliwości obliczeń neuromorficznych.
Zależność ustanowiona przez memrystor zachodzi pomiędzy ilością ładunku, który przez niego przeszedł (Q) a wynikającą z tego zmianą rezystancji (ΔR). Ta wyjątkowa właściwość sprawia, że memrystory są przydatne w zastosowaniach wymagających przechowywania pamięci analogowej, emulacji synaptycznej w sztucznych sieciach neuronowych i energooszczędnego przetwarzania danych. Rozwój i zrozumienie memrystorów otworzyło nowe możliwości w elektronice, oferując potencjalne korzyści pod względem szybkości, zużycia energii i integracji w porównaniu z tradycyjnymi technologiami obliczeniowymi i pamięciami.