International Conference on "New Trends in Nonequilibrium Stochastic Multistable Systems and Memristors (NES2019)

La Conferenza Internazionale “New Trends in Nonequilibrium Stochastic Multistable Systems and Memristors (NES2019)” si terrà a Erice (TP) dal 18 al 21 ottobre 2019 presso la Fondazione Ettore Majorana – Centro per la Cultura Scientifica, nell’ambito del XX Corso della Scuola Internazionale di Fisica Statistica. La conferenza offrirà l'opportunità per la presentazione e discussione delle più recenti ricerche nel campo della Fisica Statistica per Sistemi Stocastici Multistabili lontani dall'Equilibrio e Memristori. I principali argomenti affrontati durante la Conferenza saranno: Memristori e nanomateriali. Ruolo della metastabilità e del rumore nelle dinamiche di commutazione dei dispositivi con memristore dal punto di vista sia teorico che sperimentale, all'interno di un contesto interdisciplinare. Sistemi fuori dall'equilibrio e relativi processi di rilassamento non lineare. - Sviluppo di memristori come elementi costitutivi per il calcolo quantistico e neuromorfico. - Nuovi modelli stocastici non lineari, fenomeni di transizioni di fase nella commutazione dei filamenti nella memoria resistiva ad accesso casuale, controllo della durata della memoria e “memcomputing”. Nonostante l'impressionante gamma di applicazioni promettenti di nanomateriali e dispositivi di memristori, c'è un serio problema fondamentale da risolvere prima di qualsiasi ulteriore sviluppo in questa area delle nanoscienze e della relativa tecnologia. Questo problema è connesso con la multistabilità e il ruolo del rumore presente nei dispositivi a memristore. In effetti, la commutazione resistiva o "effetto memristor" ha una natura stocastica pronunciata e, come rivelato sperimentalmente, i dispositivi di commutazione resistivi hanno più stati di memoria. Pertanto, il memristore appare come un sistema multistabile, la cui dinamica di commutazione avviene sotto l'azione di un forte rumore, cioè un rumore con intensità paragonabile all'altezza delle barriere energetiche che separano gli stati stabili e metastabili del sistema. Per utilizzare i memristori come elementi di memoria nella memoria ad accesso casuale resistivo (RRAM) e nei sistemi neuromorfici, è necessario estendere significativamente la comprensione del processo di commutazione dello stato resistivo, tenendo conto della multistabilità, del ruolo delle fonti di rumore interne ed esterne e della metastabilità nella dinamica transitoria non lineare di tali sistemi di non equilibrio. La struttura interna del memristore è un esempio di sistema multistabile complesso cui applicare i metodi stocastici di analisi dei sistemi complessi. Pertanto, il ruolo delle fluttuazioni nella microelettronica sta diventando cruciale per il funzionamento e il controllo di nuovi dispositivi su scala micro e nanometrica. Inoltre, l'uso di moderni approcci statistici per la creazione di modelli fisici adeguati di elementi microelettronici ha un significato fondamentale e globale. In particolare, la messa a punto di tali modelli per i memristori può risultare significativo per una svolta tecnologica, consentendo nel prossimo futuro la realizzazione di un enorme potenziale tecnologico basato su nanomateriali memristivi. Studiare la metastabilità è una questione fondamentale per la descrizione e la comprensione del comportamento dinamico di molti sistemi naturali. In effetti, la metastabilità è rilevante nel comportamento dinamico di sistemi complessi e la sua rilevanza dipende dal numero di stati metastabili, dalla loro stabilità locale e dal relativo bacino di attrazione in presenza di fluttuazioni termiche o esterne. È la scala temporale del bacino di attrazione attorno al punto stabile del sistema investigato che definisce la stabilità e la metastabilità dello stato preso in considerazione. La metastabilità, correlata con le transizioni di fase del primo ordine, è spesso caratterizzata da tempi di vita lunghi. Nello specifico, gli stati metastabili in sistemi com