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Memristors

What is a ‘memristor’?

Memristors are nonlinear electronic devices whose resistance depends on the history of the applied current or voltage. Originally proposed as the “fourth circuit element,” memristors have attracted significant interest as candidates for neuromorphic electronics, unconventional computing, and adaptive electronic systems.

Our research explores memristive phenomena emerging in strongly correlated molecular materials. In particular, we investigate how nonequilibrium electronic states can generate unexpected dynamical functionalities, including pinched hysteresis loops, negative differential resistance, emergent inductance, self-sustained oscillation, and neuron-like spiking behavior.

Recent studies revealed that molecular memristors can exhibit colossal emergent inductance and oscillate without conventional coil inductors, opening new possibilities for compact nonlinear circuits and physics-inspired neuromorphic devices.

This section introduces our studies on memristive oscillators, emergent inductance, spike dynamics, and artificial neuron behavior in molecular quantum materials.

メモリスタとは？

メモリスタは、電流や電圧の履歴に応じて抵抗値が変化する非線形電子素子であり、「第4の回路素子」として提案されました。近年では、ニューロモルフィックデバイスや非従来型コンピューティング、適応的電子回路を実現する素子として注目されています。

Hugolabでは、強相関を有する分子性物質に現れるメモリスタ現象を研究しています。特に、非平衡電子状態が生み出す動的機能に注目し、Pinched Hysteresis Loop（PHL）、負性微分抵抗、創発インダクタンス、自励発振、さらには神経細胞のようなスパイク発火動作など、多彩な非線形現象を調べています。

近年では、分子性メモリスタが巨大な創発インダクタンスを示し、従来のコイルを用いずに発振可能であることを見出しました。これは、小型非線形回路や物理現象に着想を得たニューロモルフィックデバイスへの新たな可能性を示しています。

このページでは、分子性量子物質におけるメモリスタ発振、創発インダクタンス、スパイクダイナミクス、人工ニューロン動作に関する研究を紹介します。