Мемристорные эффекты в твёрдотельных гетероструктурах

Э. М. Руденко$^{1}$, М. А. Белоголовский$^{1}$, И. В. Короташ$^{1}$, Д. Ю. Полоцкий$^{1}$, А. А. Краковный$^{1}$, Е. С. Житлухина$^{2}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина
$^{2}$Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины, просп. Науки, 46, 03680, ГСП, Киев, Украина

Получена: 23.06.2016. Скачать: PDF

Обсуждается физическая природа гистерезисных транспортных характеристик двух твёрдотельных структур. Для гетероконтактов металлического инжектора со сложным оксидом переходных металлов показано, что двузначные вольт-амперные зависимости возникают вследствие миграции кислородных вакансий под действием внешнего электрического поля, в то время как мемристорное поведение наноструктурированных углеродных плёнок обусловлено наличием ловушек для носителей тока. В последнем случае обнаружено, что после нескольких периодов изменения тока, пропускаемого через углеродную плёнку, в ней формируется состояние с экстремально высокой проводимостью. Найденная экспериментально асимметрия вольт-амперных характеристик углеродных плёнок открывает возможность использования их в качестве элемента интегрированной мемристорной схемы, способного устранить паразитную связь между соседними коммутационными узлами.

Ключевые слова: мемристор, вольт-амперні характеристики, гістереза, Оксиґенові вакансії, наноструктуровані вуглецеві плівки.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v38/i08/0995.html

PACS: 61.72.Hh, 73.40.Ns, 74.72.-h, 74.78.Fk, 81.40.Rs, 84.32.Ff, 85.25.Hv

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

L. O. Chua, IEEE Trans. Circuit Theory, 18, No. 5: 507 (1971). Crossref
R. Waser and M. Aono, Nat. Mater., 6, No. 11: 833 (2007). Crossref
A. Sawa, Mater. Today, 11, No. 6: 28 (2008). Crossref
E. Bichoutskaia, A. M. Popov, and Yu. E. Lozovik, Mater. Today, 11, No. 6: 38 (2008). Crossref
J. B. Goodenough, Rep. Prog. Phys., 67, No. 11: 1915 (2004). Crossref
R. J. Cava, B. Batlogg, C. H. Chen, E. A. Rietman, S. M. Zahurak, and D. Werder, Nature, 329, No. 6138: 423 (1987). Crossref
M. A. Belogolovskii, Centr. Eur. J. Phys., 7, No. 2: 304 (2009). Crossref
N. Chandrasekhar, O. T. Valls, and A. M. Goldman, Phys. Rev. Lett., 71, No. 7: 1079 (1993). Crossref
A. Plecenik, M. Grajcar, P. Seidel, and S. Benacka, Studies of High Temperature Superconductors (New York: Nova Science Publ.: 1996), vol. 20, p. 75.
H. J. Zhang, X. P. Zhang, J. P. Shi, H. F. Tian, and Y.G. Zhao, Appl. Phys. Lett., 94, No. 9: 092111 (2009). Crossref
R. Landauer, IBM J. Res. Dev., 1, No. 3: 223 (1957). Crossref
A. Plecenik, M. Tomasek, T. Plecenik, M. Truchly, J. Noskovic, M. Zahoran, T. Roch, M. Belogolovskii, M. Spankova, S. Chromik, and P. Kus, Appl. Surf. Sci., 256, No. 18: 5684 (2010). Crossref
M. Tomasek, T. Plecenik, M. Truchly, J. Noskovic, T. Roch, M. Zahoran, S. Chromik, M. Spankova, P. Kus, and A. Plecenik, J. Vac. Sci. Technol. B, 29, No. 1: 01AD04 (2011). Crossref
T. Plecenik, M. Tomášek, M. Belogolovskii, M. Truchly, M. Gregor, J. Noskovič, M. Zahoran, T. Roch, I. Boylo, M. Špankova, Š. Chromik, P. Kúš, and A. Plecenik, J. Appl. Phys., 111, No. 5: 056106 (2012). Crossref
K. Yamamoto, B. M. Lairson, J. C. Bravman, and T. H. Geballe, J. Appl. Phys., 69, No. 10: 7189 (1991). Crossref
S. Inoue, M. Kawai, N. Ichikawa, H. Kageyama, W. Paulus, and Y. Shimakawa, Nat. Chem., 2, No. 3: 213 (2010). Crossref
E. Linn, R. Rosezin, C. Kügeler, and R. Waser, Nat. Mater., 9, No. 5: 403 (2010). Crossref
H. D. Kim, M. J. Yun, and T. G. Kim, Appl. Phys. Lett., 105, No. 21: 213510 (2015). Crossref
И. В. Короташ, В. В. Одиноков, Г. Я. Павлов, Д. Ю. Полоцкий, Э. М. Руденко, В. Ф. Семенюк, В. А. Сологуб, К. П. Шамрай, Наноинженерия, № 4 (10): 3 (2012).
В. Ф. Семенюк, Э. М. Руденко, И. В. Короташ, Л. С. Осипов, Д. Ю. Полоцкий, К. П. Шамрай, В. В. Одиноков, Г. Я. Павлов, В. А. Сологуб, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 2: 223 (2011).
И. Короташ, В. Одиноков, Г. Павлов, Д. Полоцкий, Э. Руденко, В. Семенюк, В. Сологуб, Наноиндустрия, № 1: 10 (2011).
А. Шпак, Э. Руденко, И. Короташ, В. Семенюк, К. Шамрай, В. Одиноков, Г. Павлов, В. Сологуб, Наноиндустрия, № 4: 12 (2009).
T. Matsumoto and S. Saito, Physica E, 29, No. 3: 560 (2005). Crossref
Y. Chai, Y. Wu, K. Takei, H.-Y. Chen, S. Yu, P. C. H. Chan, A. Javey, and H.-S. P. Wong, IEEE Trans. Electron. Dev., 58, No. 11: 3933 (2011). Crossref
M. Hori, Y. Tokuda, and H. Kano, Diode and Photovoltaic Device Using Carbon Nanostructure: Patent US 20100212728 A1 (2010).
И. В. Короташ, Э. М. Руденко, А. А. Краковный, В. Ф. Семенюк, Л. С. Осипов, Д. Ю. Полоцкий, IV Международная научная конференция «Наноразмерные системы: строение, свойства, технологии—НАНСИС-2013» (19–22 ноября 2013, Киев), с. 333.