Tiksliai penkiolikos nanometrų titano dioksido barjeras, suformuotas atomų sluoksniavimo metodu, tampa mūsų inžinerinės arogancijos epicentru, nes šis filmas, privalėjęs veikti kaip stabilus varžos moduliatorius, kaskart patiria struktūrinį irimą, kai per platinos elektrodus paleidžiamas 1,2 volto krūvis. Skaičiavimas buvo tobulas. Realybė – ne.
Kiekvienas elektronų srautas šiame mikroskopiniame sumuštinyje sukelia vietinį 450 kelvinų temperatūros šuolį, kuris akimirksniu deformuoja vidinę matricą, palikdamas nuolatinius randus medžiagos gelmėse. Metalas pradėjo rėkti. Termomechaninė įtampa tarp dielektriko ir platinos elektrodų pasiekia trisdešimties megapaskalių ribą, priversdama kristalinę struktūrą prarasti savo geometrinį vientisumą.
Deguonies vakansijos migruoja per penkiasdešimties nanometrų platinos barjerus, sukeldamos nevaldomus srovės šuolius, kurie veikia tarsi tektoniniai lūžiai, griaunantys komponento loginę architektūrą. Fizika neatleidžia klaidų. Šis jonų difuzijos procesas tampa negrįžtamai destruktyvus, kai atominis tinklas praranda gebėjimą sugrįžti į pradinę būseną, galiausiai nulemdamas visišką laidumo praradimą.
Pritaikėme papildomą cirkonio oksido sluoksnį, siekdami mechaniškai sutvirtinti titano dioksidą ir suvaldyti šiluminį plėtimąsi, tačiau tai sukūrė netikėtą šalutinį efektą – padidėjusį kvantinį tuneliavimą per naująją sąsają. Tyla prieš audrą. Dabar šimto mikrosekundžių impulsai sukelia vaiduoklišką aktyvumą, nes naujoji struktūra suformuoja neprognozuojamus laidumo kanalus, visiškai nepaisančius išorinės kontrolės signalų.
Rentgeno fotoelektronų spektroskopija atskleidžia, kad po tūkstančio ciklų stechiometrinis balansas tarp titano ir cirkonio oksido subyra, sukeldamas mikroskopinius įtrūkimus. Viskas tapo trapiau. Šie plyšiai tampa nenumatytais laidininkais, kurie ardo visą įrenginio loginę struktūrą, paversdami deterministinį komponentą stochastiniu varikliu.
Kiekvieną kartą srovei pasiekus kritinį penkių miliamperų tankį, dielektrinė matrica patiria fazinį virsmą, primenantį stiklo dūžimą atominiame lygmenyje. Pusiausvyra buvo iliuzija. Ši tyli išdavystė yra negrįžtama, nes dabartinė gamybos technologija nepajėgi suvaldyti tokio masto kvantinio nepastovumo, kai medžiagos atomai pradeda plaukti esant šimto kilovatų kvadratiniame centimetre galiai.
Analizuojant įtampą ir srovę matyti, kad įrenginys reaguoja į kiekvieną elektroną su nenuspėjamu atkaklumu, o tai nėra klaida, veikiau fundamentalus fizikos apribojimas, kurio neįmanoma ištaisyti paprastu litografijos patikslinimu. Metalas pavargo priešintis. Pati atomų prigimtis prieštarauja mūsų norui įkalinti juos statiškoje būsenoje, todėl kiekvienas bandymas suvaržyti šį procesą tik dar labiau destabilizuoja sluoksnio vientisumą.
Raman spektroskopija aiškiai rodo, kaip fononų vibracijos titano dioksido struktūroje tampa nevaldomos, o tai reiškia, kad mūsų sukurta struktūra egzistuoja tik laikiname, efemeriškame būvyje. Skaičiai tapo chaosu. Mes bandome primesti tvarką nanometrinio mastelio netvarkai, tačiau kiekviena intervencija tik pagreitina komponento degradaciją.
Matuojant talpos ir įtampos charakteristikas atsiveria gilus atotrūkis tarp teorinio modelio ir empirinės tikrovės, kurioje komponentas nuolat kinta. Nieko nebeliko. Galutinis paradoksas išlieka toks: kuo tiksliau bandome suformuoti memristorių, tuo labiau jis stengiasi tapti kažkuo kitu, nei mūsų suplanuotas loginis elementas, kol galiausiai sistema sustingsta ties nepaaiškinamu laidumo slenksčiu.