Nanoscale compositional evolution in complex oxide based resistive memories
基于功能氧化物的电阻存储器被认为是下一代高密度数据存储和神经形态应用的潜在候选者。需要对功能氧化物中的组成变化的基本理解来调整电阻切换特性以增强存储器性能。在这里，我们提出了微/纳米结构和组成的变化，在电阻氧化物存储器在电阻切换过程中引起的。基于缺氧非晶铬掺杂钛酸锶（Cr：$a$ $_{3-x}$）的阻变存储器在Ti/Cr：$a$ $_{3-x}$异质结构中制造，并经受不同的偏置条件以设置存储器状态。基于透射电子显微镜的存储器件在不同的存储状态的横截面分析表明，微/纳米结构的变化，在非晶复合氧化物和相关的氧化还原过程定义的电阻开关行为。这些实验结果为参考文献[1]提供了见解和支持材料。
2018-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching of tetraindolyl derivative in ultrathin films: A potential candidate for non-volatile memory applications
利用有机分子的双极阻变由于其具有结构简单、制造成本低、稳定性和灵活性等优点而在存储器应用中非常有前途。本文报道了利用有机材料吲哚衍生物的基于Langmuir-Blodgett和旋涂膜的双极阻变器件。利用压力-单位分子面积等温线、布儒斯特角显微镜、原子力显微镜和扫描电子显微镜对有机材料在薄膜上的组织和形貌进行了研究。基于器件结构和测量协议，观察到由1组成的器件显示出具有非常高的存储窗口、数据可持续性和可重复性的非易失性电阻随机存取存储器行为。氧化还原过程以及电场驱动的传导是这种开关行为背后的关键。由于非常好的数据保持性、可重复性，稳定性和高器件产率使用化合物1设计的开关器件可能是存储器应用的潜在候选者。
2021-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Carbon Memory Assessment
在过去的50年里，硅CMOS集成电路技术的几何尺寸和性能扩展使得许多经济实惠的新产品能够用于商业和消费应用。认识到闪存将在未来10年左右接近其最终的物理扩展极限，全球电子研究界已开始积极寻找新的范式和技术，以扩展存储器技术的功能扩展。基于与闪存不同的切换和保持机制，已经出现了几种有前途的非易失性存储器概念，例如，STTRAM、RRAM、PCM以及最近的基于碳的电阻存储器，这是本文的主题。本文将通过回顾碳中的一些效应来介绍碳材料的不同领域，这些效应可用于产生具有潜在的高度可扩展性的原子尺寸的多次可切换的非易失性单极电阻存储器。碳基存储器是非易失性电阻存储器，因此，与ReRAM或PCRAM中相同的架构、电路、选择晶体管或二极管可以被认为是实现。碳记忆的最大优势可能是250 C的高温保持力，这使得它对汽车和恶劣条件具有吸引力。这是ITRS会议上新兴研究设备（ERD）的白皮书，新墨西哥州阿尔伯克基，2014年8月25日至26日。
2014-08-20 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching phenomena in TiOx nanoparticle layers for memory applications
报道了两种不同方法制备的Co/TiO_x/Co阻变存储器件的电学特性。除了用原子层沉积法（ALD）制备TiO_2薄膜外，本文还研究了用溶胶-凝胶法制备TiO_x纳米粒子薄膜的方法。不同的器件显示出不同的滞后回线，其中溶胶-凝胶器件具有独特的交叉点。引入一个简单的定性模型来描述不同的电流-电压行为，建议只有一个活性的金属-氧化物界面的ALD设备和两个活性的金属-氧化物界面的溶胶-凝胶设备。此外，我们表明，电阻开关行为可以很容易地调整适当的接口工程，尽管有一个类似的活性物质，不同的制造方法可以导致不同的电阻开关性能。
2014-10-08 cond-mat.mtrl-sci
1-D Simulation of the Electron Density Distribution in a Novel Nonvolatile Resistive Random Access Memory Device
对一种基于导电铁电/非铁电薄膜多层堆叠结构的新型非易失性存储器件的工作过程进行了数值模拟。模拟包括泊松方程的自洽稳态解和假设漂移扩散输运机制的电子输运方程。特别强调的是把屏蔽的自发极化的传导电子作为一个功能的施加电压。根据铁电层中的极化取向，发现高电阻状态和低电阻状态引起滞后I-V特性。R_high与R_low之比从> 50%到几个数量级的范围被计算为掺杂剂含量的函数。
2003-12-23 cond-mat.mtrl-sci
A resistive electron irradiation microsensor made from conductive electrospun polycaprolactone fibers loaded with carbon nanotubes and fullerene C60
本研究利用负载碳纳米管和C60的静电纺丝聚己内酯纤维制成电子辐照微传感器，其电导率随电子束辐照永久增加，最大电导率依赖加速电压，可用于β辐射探测。
2024-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Non-volatile Complementary Resistive Switch-based Content Addressable Memory
本文提出了一种新的连续二进制和三进制内容可寻址存储器（B/TCAM）单元，由两个互补电阻开关（CRS）。这样的小区的操作依赖于逻辑$\rightarrow$ ON状态转换，该逻辑状态转换实现了这种新颖的CRS应用。
2011-10-16 cond-mat.mtrl-sci cs.ET
Investigating the Temperature Effects on Resistive Random Access Memory (RRAM) Devices
在本文中，我们报告的影响，灯丝半径和电阻率的ZnO，TiO 2，WO 3和HfO 2电阻随机存取存储器（RRAM）的饱和温度。我们采用RRAM的热反应模型进行分析。结果证实，在饱和温度的增加，半径和电阻率的研究RRAM器件的灯丝。此外，在较低的值的灯丝半径和电阻率的饱和温度的突然变化被观察到的相对于稳定的变化在中等和较高的值的灯丝半径和电阻率。结果证实了RRAM中饱和温度与灯丝尺寸和电阻率的关系。
2016-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Conductors Formation and Resistive Switching Memory Effects in Zirconia Nanotubes
具有薄氧化层的金属-电介质-金属三明治结构用于非易失性存储器的忆阻元件的发展前景归因于可靠地形成具有量子化电阻的持续功能态的可能性。本文研究了基于非化学计量$ZrO_2$纳米管的忆阻器在不同阻变模式下的特性。已使用$Zr$箔的阳极氧化来合成$1.7$ $μ$ $m$厚度的氧化锆层，其由具有75 nm外径的垂直取向的纳米管的有序阵列组成。采用掩模磁控沉积法制备了$Zr/ZrO_2/Au$夹层结构。研究了$Zr/ZrO_2/Au$忆阻器在单极和双极模式下的阻变效应。评估了高电阻（HRS）和低电阻（LRS）状态之间的电阻比$\geq3\cdot10^4$。研究发现，由于形成了基于氧空位的量子导体（$V_O$），LRS的电导率在很宽的范围内被量子化，最小值为$0.5G_0=38.74$ $μ$ $S$。已经提出了允许$V_O$在施加的电场中迁移的$Zr/ZrO_2/Au$忆阻器的电阻切换机制。结果表明，欧姆型和空间电荷限制的电导率实现在LRS和HRS，相应的。我们提出的结果，可用于开发有效的忆阻器的功能$Zr/ZrO_2/Au$纳米层结构的基础上，具有多个电阻状态和高电阻比。
2021-02-07 cond-mat.mtrl-sci
Recent advances in inorganic oxides-based resistive random-access memory devices
存储器一直是信息技术的构建块元素。人工智能、大数据、物联网等新兴技术，需要一种新型的存储器技术，其可以是能量高效的并且具有异常数据保持期。在几种现有的存储器技术中，电阻式随机存取存储器（RRAM）是上述问题的答案，因为它必须具有RAM的速度和非易失性的组合，因此被证明是在下一代非易失性RAM应用中取代闪存的最有前途的候选者之一。本文讨论了RRAM的开关机制、器件结构、耐久性、抗疲劳性、数据保持期以及作为介质层的无机氧化物材料的阻变机制等方面的挑战和技术进展。最后，对全文进行了总结，并对未来的研究方向进行了展望.
2022-05-02 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Termination-Dependent Resistive Switching in SrTiO$_3$ Valence Change Memory Cells
本研究使用ab initio模型发现STO VCM器件的电阻开关机制取决于晶体终止面，TiO$_2$终止器件通过氧空位积累降低导带底实现界面型开关，而SrO终止器件则易在Pt电极处发生丝状开关。
2025-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Controlled inter-state switching between quantized conductance states in resistive devices for multilevel memory
量子化电导（QC）的详细了解，它们与电阻开关现象和量子化状态的受控操纵的相关性是实现原子级多级存储器元件的关键。在这里，我们展示了高度稳定和可重复的量子化电导状态（QC状态）在铝/氧化铌/铂电阻开关器件。通过施加停止电压和电流顺应性的限制条件，已经证明了多级量化状态存储器所需的对QC状态的三个级别的控制，例如，接通到不同的量化状态，从量化状态断开，以及在一个QC状态到另一个QC状态之间的受控状态间切换。定义良好的多个QC状态以及用于在各种状态之间切换的工作原理显示了实现多级存储器设备的希望。
2019-03-26 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Resistive switching in nanogap systems on SiO2 substrates
电压控制的电阻开关在SiO2衬底上的各种间隙系统中进行了演示。纳米尺寸的间隙是通过不同的方法使用不同的材料，包括金属，半导体和金属非金属。通过使用多壁碳纳米管和单壁碳纳米管，开关位点进一步减少。所有间隙系统中的开关具有相同的特征。这种独立的开关上的材料组成的电极，伴随着可观察到的损坏的SiO2基板在间隙区域，bespeaks从击穿后SiO2的本征开关。它呼吁谨慎研究氧化物衬底上的纳米系统中的电阻开关，因为氧化物击穿外在的纳米系统可以模仿电阻开关。同时，高的开/关比（10 E5），快速的开关时间（2 μ s，测试极限），持久的循环显示出有前途的记忆性能。观察到的中间态揭示了导电的本质。
2009-06-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Temperature memory and resistive glassy behaviors of a perovskite manganite
本文报道了La_（0.7）Ca_（0.3）Mn_（0.925）Ti_（0.075）O_3多晶化合物在铁磁状态下电阻和磁化强度的长时间弛豫、时效和温度记忆行为的观测结果。所观察到的电输运的玻璃态动力学似乎是磁性起源的，并与样品的磁性玻璃化有非常密切的联系。相分离和磁相互作用与电子传导之间的强相关性在产生这种电阻玻璃化中起着重要作用。我们解释所观察到的影响，在两个竞争的热磁过程，畴生长和磁冻结的共存，并提出空穴掺杂的钙钛矿锰氧化物可以被认为是“电阻玻璃”。
2008-02-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Bio-Organic Materials Based Resistive Switching Memories
本研究探讨了基于生物有机材料的电阻开关存储器，分析了其在非易失性存储和人工突触中的应用及最新发展趋势。
2025-12-11 cond-mat.mtrl-sci
Ultra Low Power Associative Computing with Spin Neurons and Resistive Crossbar Memory
新兴的连续交叉开关存储器（RCM）技术可以用于计算昂贵的模拟模式匹配任务。然而，使用CMOS模拟电路与RCM将导致大的功耗和差的可扩展性，从而回避基于RCM的计算的好处。我们建议使用低电压，快速开关，磁金属自旋神经元的超低功耗非布尔计算与RCM。我们提出了使用RCM的模拟联想记忆人脸识别的设计，其中，取代传统的模拟电路与自旋神经元可以实现约100倍的低功耗。这使得所提出的设计比45 nm-CMOS数字ASIC节能约1000倍，从而显着增强了基于RCM的计算硬件的前景。
2013-04-08 cond-mat.mtrl-sci cs.ET
Universal Non-Volatile Resistive Switching Behavior in 2D Metal Dichalcogenides Featuring Unique Conductive-Point Random Access Memory Effect
已经发现二维材料表现出非易失性电阻开关（NVRS）现象。在我们的工作中，我们报道了十几种金属二硫族化合物的普遍NVRS行为，具有低开关电压，大开/关比，快开关速度和形成自由特性。一个独特的导电点随机存取存储器（CPRAM）的效果是用来解释的开关机制，电流扫描测量的实验结果支持。
2021-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Electrical Writing of Magnetic and Resistive Multistates in CoFe Films Deposited onto Pb[Zr$_x$Ti$_{1-x}$]O$_3$
磁性的电控制是现代磁学和自旋电子学发展的一个重要挑战。特别地，电写入磁状态的能力将是非常有益的。在其它方法中，使用电场诱导的压电元件变形是用于磁化控制的有前景的低能量方法。我们研究了压电基片Pb[Zr $_x$ Ti $_{1-x}$ ]O $_3$与CoFe覆盖层的系统，将已知的可逆双稳态电磁耦合扩展到表面和多态操作，增加了初始状态复位的可能性。增加CoFe厚度提高了磁阻灵敏度，但以降低应变介导耦合为代价，最佳磁性薄膜厚度为100 nm量级。最简单的电阻应变计结构实现和讨论的多态存储器单元演示电阻存储器（RRAM）和磁阻存储器（MRAM）功能在一个单一的结构。
2016-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Fractional Marcus-Hush-Chidsey-Yakopcic current-voltage model for redox-based resistive memory devices
本研究提出结合Marcus-Hush-Chidsey方程与Yakopcic方程的分数阶电路级阻变存储模型，通过引入0-1阶分数导数扩展状态变量动力学，可高保真拟合硅基电化学金属化存储器件的电流-电压特性。
2024-01-31 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Novel hypostasis of old materials in oxide electronics: metal oxides for resistive random access memory applications
过渡金属氧化物薄膜，表现出阈值和非易失性存储器电阻开关的效果，最近已被提出作为存储类存储器的候选材料。在这项工作中，我们描述了一些不同的过渡金属（V，Ti，Fe，Nb，Mo，W，Hf，Zr，Mn，Y和Ta）的氧化物膜的阳极氧化获得的阈值开关的实验结果。然后，结果有关的影响，电阻开关的PMOS和MOS结构的基础上，如V2 O 5，Nb 2 O 5，和NiO的氧化物。结果表明，基于Au/V2 O 5/SiO2/Si、Nb/Nb 2 O 5/Au和Pt/NiO/Pt的三明治结构可以用作ReRAM应用的存储元件。最后，为了从理论上描述非易失性单极开关的效果，在Pt-NiO-Pt结构的模型近似。
2020-01-08 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Subcoercive and multilevel ferroelastic remnant states with resistive readout
铁电器件使用它们的电极化的强度铁电顺序作为存储器应用的开关和存储物理量。然而，应用程序需要额外的内置物理量和存储器范例。我们建议利用铁电体的多铁性，利用铁弹性来产生残余应变，通过逆压电手段对材料施加应力后持续存在。虽然需要大的电场来切换极化，但这里写入发生在亚矫顽低得多的场值下，这可以有效地压印多个残余应变状态。一个原理验证设备，与最简单的和非优化的电阻应变检测设计，在这里展示了13个记忆状态的高再现性和可靠性。在低功耗和有限的设备疲劳的相关优势，使我们的方法相关的应用。
2014-06-13 cond-mat.mtrl-sci
Degenerate Resistive Switching and Ultrahigh Density Storage in Resistive Memory
我们表明，在钽氧化物电阻存储器，激活功率提供了一个多层次的变量，可以设置和读取的电阻分开的信息存储。这两个状态变量（电阻和激活功率）可以通过两个步骤进行精确控制：（1）通过部分降低电阻来选择可能的激活功率状态，然后（2）随后的电阻部分增加指定电阻状态和最终的激活功率状态。我们表明，这些状态可以精确地写入和读取电，使这种方法可能适用于超高密度存储器。我们提供了一个理论解释的信息存储和检索从激活功率和实验证明在第三个维度的信息存储有关的激活功率与电阻的变化。
2014-06-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.ET
Hybrid carbon nanostructure as a nano computing memory device
这篇论文由于手稿错误被作者撤回。
2009-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Spatially Resolved Thermometry of Resistive Memory Devices
电阻和相变存储器（RRAM和PCM）的操作由高度局部化的自热效应控制，但由于纳米测温的挑战，对其温度的详细研究很少。在这里，我们表明，拉曼测温和扫描热显微镜（SThM）的组合可以使这样的测量具有高空间分辨率。我们报告的HfO $_2$，TiO $_2$和Ge $_2$ Sb $_2$ Te $_5$（GST）薄膜的温度相关的拉曼光谱，并演示直接测量的温度分布在横向PCM设备。我们的测量结果表明，电气和热界面占主导地位的这种设备的操作，揭示了30 m $^2$ K $^{-1}$ GW $^{-1}$在GST-SiO $_2$接口和有效的热电势350 $μ$ V/K在GST-Pt接口的热边界电阻。我们还讨论了可能的途径，将拉曼测温和STHM技术应用于纳米级和垂直电阻存储器件。
2017-06-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Achieving Long Retention in Area-Dependent Resistive Memory with Phase-Separated Amorphous Tantalum Oxide
University of Michigan（密歇根大学）；Oak Ridge National Laboratory（橡树岭国家实验室）
本研究提出Ta₂O₅/TaOX阻变存储单元，通过非晶氧化钽的成分相分离，突破阻变存储器保持性能与开关均匀性的权衡，实现非丝型开关及190℃下超22小时的长保持性能。
2026-08-19 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Buffer-Enhanced Electrical-Pulse-Induced-Resistive Memory Effect in Thin Film Perovskites
一种多层钙钛矿薄膜电阻存储器件已经被开发，其包括：在YBCO底部薄膜电极上的Pr 0.7Ca 0.3MnO 3（PCMO）钙钛矿氧化物外延层;在PCMO层上生长的薄的氧化钇稳定的氧化锆（YSZ）缓冲层，以及金薄膜顶部电极。多层薄膜晶格结构的XRD和TEM分析表明，高质量的异质结构。I-AFM分析表明，纳米颗粒的导电性均匀分布在整个PCMO膜表面。与非缓冲电阻存储器件相比，YSZ缓冲层的加入显著降低了器件开关所需的脉冲电压，并提高了电阻开关比，这对于器件制造非常重要。磁场在不同温度下对多层结构电阻的影响显示了高阻态和低阻态的CMR行为，这意味着体材料成分对开关行为的影响。
2005-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Resistive switching in ultra-thin La0.7Sr0.3MnO3 / SrRuO3 superlattices
如果能解决数据读写的关键问题，超晶格将在下一代电子和自旋电子器件中发挥重要作用。这种挑战来自于低维个体层与宏观世界的耦合。在这里，我们报告的混合结构的电阻开关特性的研究了超晶格与两个铁磁金属氧化物，La 0.7Sr 0.3MnO 3（LSMO）和SrRuO 3（SRO）的双层。双极电阻开关记忆效应的测量这些LSMO/SRO超晶格，所观察到的开关是由欧姆和空间电荷限制的导电定律。从耐久特性中可以明显看出，该单元的开/关存储窗口大于14，这表明该单元可以可靠地区分高阻态和低阻态之间的存储信息。这一发现可能为基于非易失性电阻存储效应的器件的构建铺平道路。
2014-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nanobatteries in redox-based resistive switches require extension of memristor theory
基于氧化还原的纳米离子电阻存储单元（ReRAM）是未来信息技术中最有前途的新兴纳米器件之一，其应用于存储器、逻辑和神经形态计算。最近，ReRAM与忆阻器和忆阻器件之间联系的偶然发现进一步加强了该领域的研究。在这里，我们在理论和实验水平上表明，纳米离子型忆阻元件固有地由非平衡态控制，从而产生纳米电池。因此，忆阻器理论必须加以扩展，以适应所观察到的非过零的I-V特性。纳米电池的初始电动势取决于材料系统的化学和传输特性，但也可以在ReRAM电池操作期间引入。电动势对纳米级存储器的动态行为有很大的影响，因此，它的控制是未来器件开发和精确建模的关键因素之一。
2013-03-11 cond-mat.mtrl-sci
Reconfigurable Filamentary Conduction in Thermally Stable Zeolitic Imidazolate Framework (ZIF-8) Resistive Switching Devices
本文研究以ZIF-8金属有机框架为阻变层的ReRAM器件，揭示其丝状导电机制，并展示其高稳定性、多级存储可调性及神经形态计算应用潜力。
2025-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-Line-Test of Variability and Bit-Error-Rate of HfOx-Based Resistive Memory
研究了HfOx基电阻式随机存储器（RRAM）的空间和时间可变性，以用于制造和产品设计。在不同水平（包括批次、晶圆和芯片）表征生产可变性。误码率（BER）提出作为一个整体的写周期电阻统计参数。提出了一种基于电气在线测试循环数据的误码率随设计裕度变化的计算方法，为技术评估和产品设计提供指导。所提出的误码率计算方法也可用于自适应纠错和其它类型随机存储器的离线台架测试和内建自测试。
2015-08-31 cond-mat.mtrl-sci cs.ET physics.data-an
Studies of two-dimensional material resistive random-access memory by kinetic Monte Carlo simulations
本文结合实验与 KMC 模拟研究 WS2、MoS2 和 h-BN 二维 RRAM，揭示厚度效应及与氧化物 RRAM 的差异，并比较材料的扩散激活能与开关速度。
2023-09-30 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Resistive Switching Behaviour of Organic Molecules
有机电子学由于其可利用的有机分子的灵活性、可修饰性以及多样性而非常有前途。正在努力使用有机材料来实现存储器件。在这方面，阻变器件肯定会发挥关键作用。在本文中，已作出努力，以说明有关电阻开关器件以及涉及有机材料的开关机制的一般信息。作为一个整体的一个新的主题电阻开关的一般概述已经给出。
2020-05-03 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Investigating Unipolar Switching in Niobium Oxide Resistive Switches: Correlating Quantized Conductance and Mechanism
由于缺乏对底层开关机制的理解，基于电阻开关（RS）的存储器器件尚未完全实现。在基于过渡金属氧化物的RS器件中，负责开关和导电细丝生长的离子输运的性质仍在争论中。在这里，我们研究了基于氧化铌的RS器件的机制，该器件显示出具有高ON/OFF比、良好的耐久性周期和高保持时间的单极开关。我们控制了低电导绝缘和高电导金属状态之间的边界条件，其中导电细丝（CF）可以形成原子点接触并表现出量子化的电导行为。基于量子化台阶数据产生的统计数据，我们证明了CF是随着施加的电压扫描一个原子一个原子地生长的。我们还观察到稳定的量子化状态，这可以利用在多态开关。
2018-08-16 cond-mat.mtrl-sci
Multiferroic Ti$_3$C$_2$T$_x$ MXene with Tunable Ferroelectric-controlled High Performance Resistive Memory Devices
基于铁电和铁磁现象的多铁性（MF）器件被认为是未来双功能微/纳电子学的有前途的候选者。二维材料中的多铁性现象在文献中很少报道。本文报道了一种简单的方法来揭示Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene薄膜在室温下的频率依赖性铁电性和多铁性。为了研究频率和极化对铁电性以及多铁性的影响，我们在零和非零静态磁场下测量的不同外部频率下进行了电极化的强度与电场的测量。为了进一步研究这种效应，还进行了磁电（ME）耦合以确认我们合成的Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene膜的多铁性。铁电电滞回效应是由于电畴壁在低频下的开关，继续在很大程度上响应于较高的频率。具有局域自旋矩的无序电偶极子之间的耦合可以导致强磁电耦合的存在。此外，三层存储器器件中的双极电阻切换还支持HT-Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene膜的铁电行为，并且由于铁电HT-Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene内部的最小介电损耗以及与非铁电Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene相比改进的开/关比，显示出切换行为的均匀可重复性。在室温下报道的独特的多铁性行为以及铁电调谐忆阻器器件将有助于理解2D材料的固有性质，并将建立新型的数据存储器件。
2022-08-28 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
An Atomistic Modelling Framework for Valence Change Memory Cells
我们提出了一个框架，致力于建模的变价存储器（VCM）单元的电阻开关操作。该方法结合了一个原子的描述的设备结构，动力学蒙特卡罗（KMC）模型的创建和扩散的氧空位在中央氧化物在外场下，和从头计算量子输运方法来计算电流和电导。因此，它再现了一个现实的随机设备操作及其对所得电导的影响。我们通过模拟TiN/HfO $_2$ /TiN VCM单元的开关周期来证明这个框架，并且看到高/低电阻状态之间的明显电流滞后，具有一个数量级的电导比。此外，我们观察到，电导的变化源于有源电极附近的空位的产生和重组，有效地调制电流的隧穿间隙。该框架可用于进一步研究原子级阻变背后的机制，并优化VCM材料叠层和几何结构。
2022-07-03 cond-mat.mtrl-sci
Improved Gradual Resistive Switching Range and 1000x On/Off Ratio in HfOx RRAM Achieved with a $Ge_2Sb_2Te_5$ Thermal Barrier
本文通过在HfOx RRAM中引入GST热阻挡层促进热量横向扩散，形成更宽的导电细丝，从而实现了更渐进线性的阻变切换、超过1000倍的开关比以及约35%的设置电压降低。
2022-03-23 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Sub-nanosecond heat-based logic, writing and reset in an antiferromagnetic magnetoresistive memory
本研究实验验证了基于反铁磁金属CuMnAs薄膜的模拟存储器件在室温下利用飞秒激光脉冲产生的热脉冲串实现亚纳秒级热致逻辑、写入与复位操作，并成功将其输出转化为电可读的长期磁阻存储，兼容GHz电子学频率。
2025-11-04 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
TiO$_2$-based Memristors and ReRAM: Materials, Mechanisms and Models (a Review)
忆阻器是基本的非线性电路元件，用于计算和计算机存储器。ReRAM（电阻式随机存取存储器）是被提议作为非易失性存储器的电阻式开关存储器。在这篇综述中，我们将总结这些密切相关的领域的最新技术水平，集中在钛白，这两种材料的良好利用和原型材料。我们将介绍材料特性、开关机制和模型，以展示ReRAM和忆阻器科学家可以相互学习的内容，并研究这些技术的前景。
2016-11-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cs.ET
Multilevel recording in Bi-deficient Pt/BFO/SRO heterostructures based on ferroelectric resistive switching targeting high-density information storage in nonvolatile memories
我们证明了在Pt/Bi（1-d）FeO 3/SrRuO 3电容器中利用Pt/Bi（1-d）FeO 3界面所表现出的铁电阻变现象进行多级记录的可行性。一个可调的人口向上和向下铁电畴能够调制肖特基势垒的高度在Pt/Bi（1-d）的FeO 3界面可以实现通过收集的SET/SET电压或电流的顺应性。这种编程方案产生了定义良好的电阻状态，其形成了多级存储非易失性存储器的基础。
2014-02-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Counting and manipulating single electrons using a carbon nanotube transistor
我们报告了单个金纳米颗粒的电测量结果，该纳米颗粒具有约$10^{19} Ω$的超高接触电阻。高阻抗测量是通过计算转移到粒子上的电子来进行的。为了做到这一点，碳纳米管被用作提供电子的电极，但也用作电荷转移的检测器。使用单电子检测的测量使我们能够确定Au纳米颗粒中的电子状态之间的分离，该分离约为4 meV，与颗粒的充电能量一致。纳米管单电子探测技术为高阻分子体系中电子转移的研究提供了广阔的前景。
2007-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Stochastic Dynamics of Resistive Switching: Fluctuations Lead to Optimal Particle Number
电阻开关是构建新型非易失性随机存取存储器的最重要的候选者之一。这种存储单元的任何实际实现都需要强大的小型化，此时波动开始发挥不可忽视的作用。详细了解开关机制和可靠性至关重要。为此，我们制定了一个粒子模型的基础上的随机运动的氧空位。它使我们能够调查具有两个活动区的开关的电阻状态的波动。空位的动态由主方程控制。在施加电压脉冲时，空位集体行进通过开关。通过导出广义Burgers方程，我们可以将这种集体运动解释为非线性行波，并数值验证了这一结果。进一步，我们利用空位分布定义了二进制逻辑状态，并建立了一个用电压脉冲读写这种存储元件的框架。考虑到这些操作在波动下的可辨别性以及阻变效应本身的显著性，得出结论：中间空位数对于性能是最佳的。
2017-07-20 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.stat-mech physics.data-an
Electro-optical memory of a nematic liquid crystal doped by multi-walled carbon nanotubes
在多壁碳纳米管（0.02- 0.05wt. %）的逾渗阈值附近，多壁碳纳米管（MWCNTs）掺杂的EBBA液晶（LC）具有明显的不可逆电光响应（记忆效应）。%).它是由LC在电场中的不可逆的垂直面到平面的重取向引起的。这一特点是解释由电-流体动力学刺激分散的多壁碳纳米管在LC和形成的渗滤多壁碳纳米管网络，作为一个空间分布的表面稳定的平面状态的LC。EBBA/MWCNT复合材料中不存在记忆，其原始结构由聚合物固定，证实了这种机制。所观察到的效果表明，新的操作模式的记忆型和CDMALC设备，以及一种方法的\textit{in situ}分散的碳纳米管在LC细胞。
2012-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
High frequency Scanning Gate Microscopy and local memory effect of carbon nanotube transistors
我们使用阻抗谱来测量单壁碳纳米管场效应晶体管（swCN-FET）的高频特性。此外，我们扩展扫描栅显微镜（SGM）的频率高达15 MHz，并使用它的图像的SWCN-FET电路的阻抗变化引起的SGM尖端栅极。在早期的报告相比，这两个实验的结果是一致的一个简单的RC并联电路模型的SWCN-FET的，与时间常数为0.3毫秒。我们还使用SGM提示显示本地性质的记忆效应通常观察到的SWCN-FET的，这意味着基于纳米管的存储单元可以被小型化到几十纳米的顺序的尺寸。
2005-04-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
High-Yield of Memory Elements from Carbon Nanotube Field-Effect Transistors with Atomic Layer Deposited Gate Dielectric
碳纳米管场效应晶体管（CNT FET）已被提议作为未来纳米电子学的可能构建块。但是CNT FET的挑战在于它们似乎在其传输特性中随机地显示不同的滞后量。滞后通常归因于纳米管和栅极之间的电介质层中的电荷捕获。这项研究包括94个CNT FET样品，提供了一个前所未有的统计基础上看到在五个不同的CNT栅极配置的滞后。我们发现记忆效应可以通过仔细设计纳米薄层的栅介质来控制。通过使用HfO $_{2}$和TiO $_{2}$在三层结构中的原子层沉积（ALD），我们实现了第一个CNT FET，其传输特性具有一致且窄分布的记忆效应。
2008-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
An electrospun Polymer Composite with Fullerene-Multiwalled Carbon Nanotube Exohedral Complexes can act as Memory Device
在这项工作中，一种新型的静电纺丝导电聚合物纳米复合材料制成的聚己内酯与外消旋复合物制成的多壁碳纳米管和富勒烯C60的制备和表征。制备是简单的，复合物自组装内的纳米复合纤维。该纳米复合材料表现出电开关行为，由于电荷积累的富勒烯C60在电刺激。采用静电纺丝法制备了一次写入多次读取的存储器件。富勒烯C60到叉指共面电极上。该器件保持ON状态超过60天，并且可以通过随后的电和热循环进行热重置、重新编程和擦除。此外，该器件的电阻可以通过施加不同的编程电压幅度和编程时间来调制，这揭示了其自适应行为和潜在的神经形态系统的应用。
2020-01-05 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Unipolar Resistance Switching in Amorphous High-k dielectrics Based on Correlated Barrier Hopping Theory
我们提出了一种基于非晶LaLuO 3的非易失性阻变存储器，它已经被确定为晶体管中使用的高k栅介质的有前途的候选者。非晶LaLuO 3中发达的单极开关行为使其不仅适用于逻辑，而且适用于使用传统半导体或新兴纳米/CMOS架构的存储器应用。根据相关势垒跳跃理论，将高阻态和低阻态之间的导电转变归因于氧空位间距的变化。负责电阻开关的空位的平均迁移距离在纳米尺度上被证明，这可以解释6 ns的超快编程速度。根据开关原理，可以很好地理解氧化物开关参数分布的起源。此外，还开发了一种方法，使电阻式存储器的实际应用中的操作电压可预测。
2009-10-04 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Non-Thermal Resistive Switching in Mott Insulators
通过施加电流/电压，可以在莫特绝缘体中实现电阻开关，这触发绝缘体-金属转变（IMT）。这种现象是理解IMT物理学和开发新型记忆元件和脑启发技术的关键。尽管如此，电场和焦耳热在开关过程中的作用仍然存在争议。我们通过研究两种典型的莫特绝缘体-VO 2和V2 O3的纳米线来解决这个问题。我们的研究结果表明，两个性质不同的制度之间的交叉。在一种情况下，IMT由焦耳加热驱动到转变温度，而在另一种情况下，场辅助载流子产生产生纯粹非热的掺杂驱动IMT。通过确定这些现象的关键材料特性，我们提出了一个通用的机制，电阻开关在莫特绝缘体。这种理解使我们能够使用聚焦离子束照射来控制开关机制，从而促进电驱动的非热IMT。与非热IMT相关的能量消耗极低，可与最先进的电子和生物神经元相媲美。这些发现为莫特绝缘体的高能效应用铺平了道路。
2019-08-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
