上圖所示是電子束撞擊一段記憶電阻器的過程， 設備的性能取決於過去的電流流動的記憶。 當光束照射的憶阻器的不同部位，
在建立一個電腦類比人腦的龐大的計算能力的科研競賽中， 研究人員需要越來越多的憶阻器， 可基於過去活動的記憶改變它們的電阻。 美國國家標準與技術研究所（NIST）的科學家們已經揭開了這些半導體元件的神秘的內部工作原理， 它們可以起到神經細胞的短期記憶作用。
就像一個神經細胞的能力又取決於信號的細胞已經在最近的過去相通， 憶阻器的電阻取決於最近流經電阻電流的總量。 此外， 憶阻器保留其記憶即使電源關閉後。
但儘管對於憶阻器具有很濃厚興趣， 科學家們仍缺乏詳細瞭解這些設備的研究工作， 而且還沒有制定一個標準的工具來進行研究。
現在， 美國國家標準與技術研究所的科學家們已經制定了這樣一個工具， 用它來更深入探討如何實現憶阻器操作。 他們的發現可以使設備更有效地運行， 並建議減少電流洩漏的方法。
美國國家標準與技術研究所的Brian Hoskins與加利福尼亞大學的Santa Barbara， 還有美國國家標準與技術研究所的Nikolai Zhitenev、Andrei Kolmakov、來自馬里蘭大學納米中心和布加勒斯特微技術研究和發展研究所的Jabez McClelland以及他們的同事們， 利用資助進行了該項研究， 相關研究論文已發表在《Nature Communications》。
探討憶阻器的電氣功能， 目的團隊緊聚焦電子束在二氧化鈦的憶阻器不同位置上。
“由於我們可以進行控制， 我們很確切地知道每個電流的來源， 並誘導這些電流束的位置， ”Hoskins說。
在成像裝置中， 該團隊發現幾個黑點地區增強導電性的地方， 目前可能洩漏出來的憶阻器在正常運行。 這些洩漏途徑在憶阻器的核心交換機的低和高的抗性水準處， 在電子設備外是有用的。 這一發現表明， 降低了憶阻器的大小可以減少甚至消除一些不必要的電流通路。 儘管研究人員懷疑這種情況， 但他們缺乏關於減少設備尺寸的實驗指導。
由於洩漏的途徑都很小， 只有100到300納米的距離， “直到你減少憶阻器尺寸上規模時， 你才會開始看到一些真正的大的改進， ”Hoskins說。
令他們吃驚的是， 研究團隊還發現， 用憶阻器的開關電阻不是來自有源開關材料的相關電流， 而是在金屬層上面。 憶阻器的研究中， 最重要的教訓， Hoskins指出， “你不能只是擔心電阻開關和開關點本身， 你也不用擔心周圍的一切。 團隊的研究是一種產生具有強烈直覺的研究方法， 這可能是工程師實現憶阻器一個很好的方式。 ”
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