Modelo matemático y experimental de oscilador neuronal basado en no linealidad basada en memristor
Autores: Kipelkin, Ivan; Gerasimova, Svetlana; Guseinov, Davud; Pavlov, Dmitry; Vorontsov, Vladislav; Mikhaylov, Alexey; Kazantsev, Victor
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelo matemático y experimental de oscilador neuronal basado en no linealidad basada en memristor
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Matemático
Experimental
Oscilador neuronal
No linealidad basada en memristores
Modelo de neurona FitzHugh-Nagumo
Dispositivo memristivo Au/Zr/ZrO(Y)/TiN/Ti
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo presenta un modelo matemático y experimental de un oscilador neuronal con no linealidad basada en memristores. El modelo matemático describe la dinámica de un circuito electrónico que implementa el modelo de neurona FitzHugh-Nagumo. Un componente no lineal de este circuito es el dispositivo memristivo Au/Zr/ZrO(Y)/TiN/Ti. Este dispositivo se fabrica en sustrato de silicio oxidado utilizando pulverización catódica. El circuito con tal no linealidad se describe mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias tridimensionales. Se investiga el efecto de la aparición de auto-oscilaciones espontáneas. Se encuentra un escenario de bifurcación basado en la bifurcación de Andronov-Hopf supercrítica. Se analiza la dependencia del punto crítico en los parámetros del sistema, en particular en el tamaño del área del electrodo. Se demuestran experimentalmente los modos auto-oscilantes y excitables.
Descripción
Este artículo presenta un modelo matemático y experimental de un oscilador neuronal con no linealidad basada en memristores. El modelo matemático describe la dinámica de un circuito electrónico que implementa el modelo de neurona FitzHugh-Nagumo. Un componente no lineal de este circuito es el dispositivo memristivo Au/Zr/ZrO(Y)/TiN/Ti. Este dispositivo se fabrica en sustrato de silicio oxidado utilizando pulverización catódica. El circuito con tal no linealidad se describe mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias tridimensionales. Se investiga el efecto de la aparición de auto-oscilaciones espontáneas. Se encuentra un escenario de bifurcación basado en la bifurcación de Andronov-Hopf supercrítica. Se analiza la dependencia del punto crítico en los parámetros del sistema, en particular en el tamaño del área del electrodo. Se demuestran experimentalmente los modos auto-oscilantes y excitables.