Wissenschaftler entdecken neues Schaltkreiselement: Was ist ein Meminduktor?

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Selbst nach 200 Jahren sind Schaltkreise immer noch ein echter Hingucker.

Schaltkreise sind grenzwertig allgegenwärtig. Sie sind auch nichts Neues. Elektrische Schaltkreise ermöglichen es uns, alles mit Strom zu versorgen, von unseren Autos über unsere Computer bis hin zu den Lichtern in unseren Häusern. Und die erste einfache Schaltung entstand im Jahr 1800.

In den über 200 Jahren seit der Entstehung des ersten Schaltkreises hat sich an den Schaltkreisen grundsätzlich nicht viel verändert. Jedes davon war eine Kombination aus drei Elementen: Induktoren (die Energie in einem Magnetfeld speichern), Kondensatoren (die Energie in einem elektrischen Feld speichern) und Widerstände (die den Stromfluss einschränken).

Aber im Jahr 2008 änderte sich das ziemlich dramatisch mit der Erfindung des Memristors, eines Widerstands, der sich – daher das Präfix „mem“ – die ihm zugewiesenen Eigenschaften auch nach dem Aus- und Wiedereinschalten des Stromkreises merken kann. Die Entdeckung des Speicherkondensators folgte 11 Jahre später.

Und kürzlich hat ein Team von Texas A&M die Entdeckung eines weiteren neuen Schaltkreiselements bekannt gegeben – des Meminduktors. „Diese beiden Entdeckungen haben die Welt in puncto Elektrotechnik ein wenig auf den Kopf gestellt“, sagte H. Rusty Harris, einer der Forscher, die diese neue Komponente entdeckten, in einer Pressemitteilung:

Um dieses gesuchte Element zu finden, baute das Team einen Schaltkreis auf, der hauptsächlich aus einem Elektromagneten und zwei Permanentmagneten bestand, um die Dichte und Stärke eines durch einen Induktor fließenden Magnetfelds zu untersuchen. Mit dieser Technik konnten die Forscher eine bestimmte „Mem“-Signatur im Inneren des Induktors aufdecken, die laut einer Pressemitteilung zum „Mem-Zustand“ oder einer gedächtnisähnlichen Natur des Induktors führte, nach derselben Definition wie der Memristor und Speicherkondensatoren wurden realisiert.

Diese Entdeckung rundet die erwartete Reihe der „Mem“-Versionen von Standardschaltungselementen ab. Aber im Moment ist das Element kein reiner Meminduktor an sich – es ist ein regulärer Induktor, der meminduktorisches Verhalten zum Ausdruck bringt.

In Zukunft hofft das Team, seine Erkenntnisse zu verbessern und schließlich einen Meminduktor zu entwickeln, der eher als reiner Meminduktor funktioniert. Ihrer Studie zufolge glauben sie, dass dies bei extrem niedrigen Temperaturen möglich sein könnte.

Aber im Moment ist das Team mit seinen Ergebnissen und seinem Prozess zufrieden. „Neue Entdeckungen sind sehr aufregend“, sagte Harris in einer Pressemitteilung. „Und die Interaktion zwischen Studierenden und Dozenten bei diesem Projekt war wunderschön.“

Selbst in der 200 Jahre alten Welt der Schaltkreise scheint es, dass wir noch etwas zu lernen haben.

Jackie ist eine Autorin und Redakteurin aus Pennsylvania. Sie schreibt besonders gern über den Weltraum und die Physik und liebt es, die seltsamen Wunder des Universums mit jedem zu teilen, der zuhören möchte. Sie wird in ihrem Heimbüro von ihren beiden Katzen betreut.

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