Мемристорні ефекти в твердотільних гетероструктурах

Е. М. Руденко$^{1}$, М. О. Білоголовський$^{1}$, І. В. Короташ$^{1}$, Д. Ю. Полоцький$^{1}$, А. О. Краковний$^{1}$, О. С. Житлухіна$^{2}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03680, МСП, Київ-142, Україна
$^{2}$Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України, просп. Науки, 46, 03680, МСП, Київ, Україна

Отримано: 23.06.2016. Завантажити: PDF

Обговорюється фізична природа гістерезних транспортних характеристик двох твердотільних структур. Для гетероконтактів металевого інжектора зі складним оксидом перехідних металів показано, що двозначні вольт-амперні залежності виникають внаслідок міґрації Оксиґенових вакансій під дією зовнішнього електричного поля, в той час як мемристорну поведінку наноструктурованих вуглецевих плівок зумовлено наявністю пасток для носіїв струму. В останньому випадку виявлено, що після декількох періодів зміни струму, що пропускається через вуглецеву плівку, в ній формується стан з екстремально високою провідністю. Виявлена експериментально асиметрія вольт-амперних характеристик для вуглецевих плівок відкриває можливість використання їх в якості елемента інтеґрованої мемристорної схеми, здатного усунути паразитний зв’язок між сусідніми комутаційними вузлами.

Ключові слова: мемристор, вольт-амперные характеристики, гистерезис, кислородные вакансии, наноструктурированные углеродные плёнки.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

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.