Магнитните памети (Magnetoresistive Random Access Memory - MRAM) и мемристорите са сред най-обещаващите технологии при разработването на съвременните енергонезависими памети. И в двeтe технологии информацията се съхранява в резистивен елемент, който се очаква да има изключително широки приложения в невронните мрежи. В допълнение, MRAMs устройствата се разработват в областта на спинтрониката, която използва спин (за разлика от електроните) за обработка, трансфер и съхранение на информация и така открива възможности за електроника с изключително ниски мощности на потребление. Понастоящем е все още рано да се твърди коя ще бъде печелившата технология при разработването на паметите. Най-вероятно избраната технология ще зависи от конкретното приложение, може би дори в рамките на един и същ чип, поради което се изисква разработването на хибридни системи.

Този проект предлага да се изследват хибридни спинтронно-мемристорни устройства в хетероструктури на основата на графен, включващи дихалкогениди на преходни метали (Transition Metal Dichalcogenides - TMD) и обещаващите 2D монохалкогенидни материали от група - IV. Преди всичко, за първи път ще бъде оценен потенциалът на 2D групата - IV монохалкогениди за приложения в мемристори. Превключващите свойства на предложените мемристори ще бъдат подробно изследвани и сравнени с тези на TMD материалите. След това ще бъдат разработени хетероструктури на основата на графен с подобрени спин-орбитални взаймодействия, използвайки както TMD, така и монохалкогениди от IV група. Тази група материали имат голямо вътрешно спин-орбитално взаимодействие и отлично интерфейсно съответствие с графена, което ги прави подходящи за подобряването на спин-зависимите свойства на графена, като същевременно се запазват неговите отлични транспортни свойства. Така, чрез разработването на предложените хетероструктури, ние ще се опитаме да контролираме свойствата на графена за пренасянето на спин, като променяме мемристивните настройки на халкогенидите. Хетероструктурите ще бъдат проектирани, разработени и характеризирани с цел създаване на нови многофункционални 2D материали за приложения в ултракапацитивни енергонезависими памети и невронни мрежи от мемристори за компютърни архитектури, както и за други приложения. Целта е да се предложи ефикасно решение за внедряването на тези перспективни хибридни структури в масивни и високоефективни невроморфни изчислителни системи, които биха могли да имитират поведението на синапсите и невроните в мозъчно-подобните невронни мрежи, т.е за използването им в системи за изкуствен интелект, изградени по подобие на човешкия мозък.