“Bellek direnci”nin kısaltması olan memristör, geçmişte içinden akan elektrik yükü ile gelecekte içinden akan akım arasındaki ilişkiyi sergileyen bir tür pasif iki terminalli elektronik bileşendir. Bir memristörün temel prensibi, zamanla içinden geçen elektrik yükü miktarına tepki olarak direnci değiştirme yeteneğine dayanmaktadır. Ohm kanununa uyan ve sabit bir direnci olan dirençlerin aksine memristörler, kendilerine uygulanan elektrik sinyallerinin geçmişine göre “ezberlenebilen” veya değiştirilebilen bir dirence sahiptir.
Bir memristörün sezgisel açıklaması, içinden ne kadar akımın geçtiğini hatırlayan bir rezistöre benzetilebilir. Akım bir memristörden aktığında direncini değiştirir. Akımın akışı durursa memristör, içinden başka bir akım geçene ve onu tekrar değiştirene kadar son direnç durumunu korur. Bu davranış, memristörlerin, bir rezistörün voltaj ve akım hakkındaki bilgileri depolamasına benzer şekilde, kendilerinden geçen yükün miktarı ve yönü hakkındaki bilgileri depolamasına ve geri çağırmasına olanak tanır.
Memristör yapısının bir örneği, iki elektrot arasına sıkıştırılmış ince titanyum dioksit filmlerini içerir. Titanyum dioksit filmi içindeki oksijen boşluklarının hareketi, elektrik darbelerine tepki olarak direncini değiştirir, böylece hatırlama etkisini gösterir. Bu yapı, memristörlerin düşük güç tüketimiyle verimli bir şekilde çalışmasına olanak tanır ve kalıcı bellek ve nöromorfik bilgi işlem yetenekleri sunarak bilgi işlem ve bellek depolama teknolojilerinde potansiyel olarak devrim yaratabilir.
Bir memristörün kurduğu ilişki, içinden geçen yük miktarı (Q) ile dirençte ortaya çıkan değişiklik (ΔR) arasındadır. Bu benzersiz özellik, memristörleri analog bellek depolama, yapay sinir ağlarında sinaptik emülasyon ve enerji verimli hesaplama gerektiren uygulamalarda değerli kılar. Memristörlerin geliştirilmesi ve anlaşılması, geleneksel bilgi işlem ve bellek teknolojilerine kıyasla hız, güç tüketimi ve entegrasyon açısından potansiyel avantajlar sunarak elektronikte yeni olanakların önünü açmıştır.