Modeling Resistive Switching in Nanogranular Metal Films
通过组装裸金簇远远超过电渗流阈值产生的膜显示电阻开关行为，其调查最近才开始。在这里，我们解决的挑战charaerobic电阻的纳米颗粒膜从有限的信息开始在微观尺度上的结构，通过布鲁格曼的方法多组分介质，在有效介质近似的框架内。该方法被用来建立一个模型，证明所观察到的电阻开关可以解释由热调节的局部结构重排。
2020-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Pt/Ti/Al2O3/Al tunnel junctions showing electroforming-free bipolar resistive switching behavior
研究了Pt/Ti/Al_2O_3/Al隧道结的无电铸双极阻变特性，其中Al_2O_3隧道势垒在空气中自然形成于Al上。结的设置切换的各种顺从电流值成功地导致在其低电阻状态下的各种电阻值，这表明多电平操作的可能性。定性地讨论了双极开关的机制在隧道势垒的调制由反应Ti层顶部的障碍。
2011-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Control of rectifying and resistive switching behavior in BiFeO3 thin films
采用脉冲激光沉积法，以Au为上电极，在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上生长BiFeO 3薄膜。通过调节生长过程中的氧压，Au/BiFeO 3/Pt叠层的阻变特性得到了显著的改善，开关比达到了4500。沉积压力改变了Au/BiFeO 3结的氧空位浓度和整流行为，从而影响整个叠层的阻变行为。开关均匀地发生在整个电极上，并显示出长期的保留。
2011-08-17 cond-mat.mtrl-sci
Decoupling effects of the resistive-switching behavior on the polarization reversal in ultrathin ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 films
Harbin Institute of Technology, Shenzhen（哈尔滨工业大学（深圳））；Quantum Science Center of Guangdong-Hong Kong-Macao Greater Bay Area（粤港澳大湾区量子科学中心）；Westlake University（西湖大学）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；University of Science and Technology Beijing（北京科技大学）
研究解耦超薄铁电HZO薄膜中电阻开关行为与极化反转过程，揭示其对设备性能的影响并提出改进策略。
2026-02-04 cond-mat.mtrl-sci
Mechanism and Scalability in Resistive Switching of Metal-Pr0.7Ca0.3MnO3 Interface
研究了金属-Pr 0. 7 Ca 0. 3 MnO 3界面的极性相关连续开关。数据表明，浅缺陷的界面占主导地位的开关。因此，它们的密度和波动将最终限制器件的尺寸。虽然由脉冲产生/湮灭的缺陷和相关的载流子耗尽似乎在较低的缺陷密度下起主要作用，但缺陷相关性及其相关的跳跃范围似乎在较高的缺陷密度下占主导地位。因此，可以通过界面处理来改变开关特性，特别是尺寸可缩放性。
2006-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Voltage-controlled magnetism enabled by resistive switching
本文提出利用铁磁氧化物中电触发金属—绝缘体相变所产生的易失性电阻开关，在金属基体中形成顺磁绝缘势垒，从而诱导压倒本征各向异性的强单轴磁各向异性，为电压控制磁性提供新机制。
2021-08-14 cond-mat.mtrl-sci
Electric field Control of Exchange Bias by Resistive Switching
我们在Si/SiO2/Pt/Co/NiO/Pt器件中展示了电场控制的交换偏置（EB）效应和单极阻变行为。通过施加一定的电压，器件在高阻态下显示出明显的电子束，而在低阻态下显示出可忽略的电子束。导电丝形成和断裂的NiO层，但附近的Co-NiO界面被认为是在确定组合电阻开关和EB现象中发挥主导作用。该工作为设计多功能、非易失性的磁电式随机存储器件提供了一条新的途径。
2017-10-05 cond-mat.mtrl-sci
Substrate effect on the resistive switching in BiFeO3 thin films
采用脉冲激光沉积法在Pt/Sapphire和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上分别制备了BiFeO 3薄膜。溅射Au作为顶部电极。薄膜的微观结构随底层衬底的改变而变化。Pt/蓝宝石上的薄膜由于在顶部和底部界面处形成肖特基接触而不能反向切换。而Pt/Ti/SiO2/Si上的薄膜在正向偏压下表现出明显的阻变特性。讨论了Pt/Sapphire衬底和Pt/Ti/SiO2/Si衬底上BiFeO 3薄膜的导电机制，以理解不同的阻变行为。
2012-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Electroforming Free Controlled Bipolar Resistive Switching in Al/CoFe2O4/FTO device with Self-Compliance Effect
利用Al（铝）/CoFe 2 O 4/FTO（掺氟氧化锡）器件在纳米结构CoFe 2 O 4薄膜中观察到可控双极阻变（BRS）。所制造的器件示出了无电铸的均匀BRS，其具有两个清楚区分的且稳定的电阻状态，而没有任何顺从电流（CC）的施加，其中高电阻状态（HRS）和低电阻状态（LRS）的电阻比> 102。小的开关电压（< 1伏）和两种电阻状态下的较低电流证实了低功耗器件的制造。在LRS中，导电机制被发现是欧姆性质，而高电阻状态（HRS/OFF状态）是由空间电荷限制的导电机制，这表明存在的界面层与不完善的微观结构附近的顶部Al/CFO界面。该器件表现出非易失性行为，具有良好的耐久性能、可接受的电阻比、由于稳定的、较少随机的细丝形成/断裂而导致的均匀的电阻切换以及通过选择不同的停止电压对电阻切换性能的控制，这使得该器件适合于其在未来的非易失性电阻随机存取存储器（ReRAM）中的应用。
2018-02-10 cond-mat.mtrl-sci
Exploring the energy landscape of resistive switching in antiferromagnetic Sr(3)Ir(2)O(7)
研究了反铁磁莫特绝缘体Sr（3）Ir（2）O（7）在外加偏压下的阻变特性。以前的开关与电场驱动的结构转变。在这里，我们使用时间分辨测量的开关探测与过渡的能量障碍。我们量化的能量势垒高度相对于所施加的偏压的变化，并发现一个线性下降的障碍，随着偏压的增加。我们的观察结果支持反铁磁过渡金属氧化物的自旋电子学应用的潜力。
2018-02-06 cond-mat.mtrl-sci
Multiscale modeling of resistive switching in gold nanogranular films
金属纳米颗粒膜显示出对恒定偏压的复杂动态响应，表现为非典型的电阻开关机制，其可用于创建用于神经形态应用的电气组件。为了模拟这样的现象，我们使用多尺度的方法混合在一起的从头计算处理的电流在纳米级，分子动力学方法支配结构重排，和有限元解的热方程的热传播在样品中。我们还考虑了由于电迁移的结构变化，这是仿照类似系统的实验观察的基础上。在这种方法中，我们设法描述了一些独特的功能发生在纳米颗粒膜的电阻开关，并提供了在微观层面上的物理解释。
2022-10-17 cond-mat.mtrl-sci
Electronegative metal dopants improve switching consistency in Al2O3 resistive switching devices
电阻式随机存取存储器对于非易失性存储器和脑启发计算应用是有希望的。这些设备的高可变性和低产量是阻碍物理神经网络可靠训练的关键缺点。在这项研究中，我们表明，掺杂的氧化物电解质，氧化铝，与电负性金属，使电阻开关显着更重现性，超过了获得可靠的硬件神经形态电路的再现性要求。潜在的机制是在电负性掺杂剂附近容易产生氧空位，这是由于掺杂剂中间带隙态捕获了相关电子，并且削弱了Al-O键。这些氧空位和空位簇也显著地结合到掺杂剂，从而在形成导电路径中充当优先位点和构建块。我们通过在电负性范围内注入多种掺杂剂来验证这一理论，并发现具有高度电负性的金属Au，Pt和Pd具有优异的可重复性和产量。这些器件还表现出一个渐进的SET转换，使多位开关，这是模拟计算所需要的。
2021-05-02 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
Resistive Switching in Nanodevices
使给定阈值电压下的电流通过金属/绝缘体/金属夹层结构器件可以改变其电阻状态。这种电阻开关是纳米器件所独有的，但其潜在的物理机制仍然未知。我们表明，不同的电阻状态是由于不同的自发带电状态，其特征在于不同的“带弯曲”的泊松方程的解决方案。对于具有主要施主型缺陷的绝缘体，低电阻率状态的特征在于由于凸带弯曲而带负电荷的绝缘体，以及由于凹带弯曲而带正电荷的绝缘体的高电阻率状态;对于具有主要受主型缺陷的绝缘体，反之亦然。这些多个解决方案仅对于纳米级器件和由切换阈值限制的偏置电压共存，其中系统电荷自发地改变并且系统切换到另一电阻状态。我们概述的一般原则，这种功能如何取决于绝缘体的“存储介质”的材料特性和缺陷丰度，并提出了一种新的磁忆阻器设备，增加存储容量。
2015-09-21 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
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
Stateful characterization of resistive switching TiO2 with electron beam induced currents
金属氧化物电阻开关作为下一代神经形态网络中可能的人工突触越来越重要。尽管如此，仍然没有一套用于研究设备特性的工具。为此，我们证明了电子束感应电流测量作为一个强大的方法来监测发展的局部电阻开关在二氧化钛为基础的设备。通过将依赖于束能量的电子束感应电流与不同器件层中的能量吸收的蒙特卡罗模拟进行比较，可以解构灯丝图像形成的起源，并将其与开关的形态变化和状态相关联。通过澄清电子束感应电流显微镜的对比机制，它是可能的，以获得新的见解成比例的电阻开关现象，并观察周围的开关灯丝的电流泄漏区域的形成。此外，对称器件结构的分析揭示了传播偏振域。
2017-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching in reverse: voltage driven formation of a transverse insulating barrier
对具有金属-绝缘体转变的材料施加电刺激可以触发大的电阻变化。从绝缘相到金属相的电阻切换，通常通过形成平行于电流流动的导电细丝来发生，一直是一个活跃的研究课题。在这里，我们提出了一个相反的发现，金属到绝缘体的开关，通过成核和垂直于驱动电流的绝缘屏障的生长进行。势垒的形成导致电流-电压特性中的不寻常的N型负微分电阻。电感应横向势垒使电压控制磁性的新方法成为可能。通过在磁性材料中触发金属到绝缘体的电阻切换，可以通过施加到整个器件的全局电压偏置来实现铁磁性的局部开/关控制。
2020-09-16 cond-mat.mtrl-sci
Bio-Organic Materials Based Resistive Switching Memories
Tripura University（特里普拉大学）
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
Controlling friction in a manganite surface by resistive switching
我们报告了一个显着的变化，在摩擦力显微镜测量的$\rm La_{0.55}Ca_{0.45}MnO_3$薄膜的摩擦作为一个功能的材料电阻状态下，在室温下的真空条件下。虽然摩擦在绝缘状态下是高的，但如果探测的局部区域经由纳米级电阻切换切换而切换到导电状态，则摩擦明显地改变到较低值。因此，我们证明了摩擦的主动控制，而不必改变温度或压力。在切换回绝缘状态时，摩擦再次增加。在电子摩擦效应和静电相互作用的框架中的结果进行了讨论。
2016-11-08 cond-mat.mtrl-sci
Mechanisms of Resistive Switching in 2D Monolayer and Multilayer Materials
ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；The University of Texas at Austin（德克萨斯大学奥斯汀分校）
本文综述了二维单层和多层材料中电阻开关机制，探讨了其原子结构重构、能量学及应用前景。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci
Reaction-Drift Model for Switching Transients in Pr$_{0.7}$Ca$_{0.3}$MnO$_3$ Based Resistive RAM
早些时候，通过漂移扩散（DD）（包括TCAD中的自加热（SH））（但没有离子传输）对PCMO RRAM进行直流空穴电流建模，能够解释在电阻开关之前实验观察到的SCLC特性。此外，使用DD+SH模型的瞬态分析能够再现在电阻切换之前在约100 ns时间尺度下实验观察到的快速电流增加，随后是饱和增加。然而，阻变需要包括离子传输。我们提出了一个反应漂移（RD）模型的氧化物离子，这是结合DD+SH模型。在实验上，SET操作由3个阶段组成，而SET操作由4个阶段组成。DD+SH+RD模型能够在一定范围的偏置、温度下，在10 $^{-8}$-1 s的时间尺度范围内再现SET和RESET操作的整个瞬态行为。值得注意的是，再现了$log(I)\propto m*log(t)$的普遍的聚合行为，其中$m\approx -1/10$。定量不同的电压时间的困境，设置和浪涌也复制了一系列的环境温度。这展示了基于PCMO的RRAM中的电阻切换的综合模型。
2017-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching effects on the spatial distribution of phases in metal-complex oxide interfaces
为了确定控制金属-复合氧化物界面阻变机制的关键参数，我们研究了金属/YBa_2Cu_3O_（7-d）（YBCO）界面的电学性质，采用溅射法在YBCO陶瓷样品表面沉积具有不同氧化能和功函数的金属（Au，Pt，Ag）。通过分析接触界面的IV特性和它们的电阻的温度依赖性，我们推断离子迁移可能产生或取消导电丝，其修改界面附近的电阻，根据最近的模型的预测。
2012-01-26 cond-mat.mtrl-sci
Taming the resistive switching in Fe/MgO/V/Fe magnetic tunnel junctions: An ab initio study
提出了一种可能的机制，实验观察到的电阻开关在Fe/MgO/V/Fe结。在局域密度近似和赝势理论下的从头算总能量计算表明，通过使氧离子穿过MgO/V界面，可以获得亚稳态。有人认为，这种状态可以通过在界面上施加电场来达到。此外，基态和亚稳态表现出不同的电导。后者的结果进行了讨论，在费米能级的态密度的变化和界面处的电荷转移，由于氧离子的运动。
2014-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Ferroelectricity driven-resistive switching and Schottky barrier modulation at CoPt/MgZnO interface for non-volatile memories
本文实验研究了CoPt/MgZnO肖特基势垒中铁电极化反转驱动的阻变行为，揭示其通过势垒高度调控载流子输运的机制，并验证该界面在非易失性铁电忆阻器中的应用潜力。
2024-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Transformation of Analog to Digital Resistive Switching in Cu Implanted ITO/NiO/Ag Device for Neuromorphic Applications
该研究通过Cu离子注入掺杂浓度调控，实现了ITO/NiO/Ag忆阻器件从模拟到数字阻变的转换，并利用Cu迁移与氧空位协同效应支持神经形态计算中的学习与遗忘过程。
2024-07-19 cond-mat.mtrl-sci
Unipolar resistive switching in cobalt titanate thin films
报道了多晶钙钛矿型钴钛氧化物（CoTiO 3 ~ CTO）薄膜的10 4量级的巨阻开关、长达10 4 s的长时间电荷保持特性、非重叠的SET和SET电压、低阻态欧姆特性和高阻态空间电荷限制电流（SCLC）特性。对LRS和HRS状态进行了阻抗谱研究，这表明在电阻切换后仅体电阻发生变化，然而，在两种状态下体电容值都有很小的变化（<10%，在pF范围内）。这些结果表明，在LRS状态下，电流细丝在并联配置的许多小电容器中断开电容器，这进而在两种状态下提供相同的电容，即使相位角有90度变化和正切损耗的变化顺序。
2017-03-10 cond-mat.mtrl-sci
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
Non-volatile bipolar resistive switching in sol-gel derived BiFeO3 thin films
采用简单的溶胶-凝胶法在FTO玻璃衬底上制备了厚度约为70 nm的BiFeO 3薄膜，并制备了Ag/BiFeO 3/FTO RRAM器件。该器件显示出低电压双极开关，最大Ion/Ioff约为450，低置位和复位电压分别约为1.1 V和-1.5 V。器件在开关循环中保持稳定，保留时间约为104 s，无任何显著退化。置位和复位电压的变化分别为0.4 V和0.6 V。我们发现，欧姆和陷阱控制的空间电荷限制导电负责低和高电阻状态，分别。电阻开关机制是由于金属丝的形成和断裂过程中的Ag离子的氧化和还原的设置和复位状态。
2018-01-25 cond-mat.mtrl-sci
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
Modelling of Current Percolation Channels in Emerging Resistive Switching Elements
封装在金属-绝缘体-金属（MIM）结构内的金属氧化物可以表现出单极和双极开关机制，使它们能够表现出多种电阻状态并最终用作存储器元件。识别阻变背后的重要物理机制可以使这些器件更有效，更可靠地长期使用。在本文中，我们提出了一种新的方法来分析阻性开关的建模为2D和3D网格断路器网络的两个终端设备的活动核心。该模型表明，实质性的电阻开关只能通过形成连续的电流渗流通道来支持，而多状态容量归因于多个通道的建立和湮灭。
2012-06-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching in ferroelectric BiFeO3 by 1.7 eV change of the Schottky barrier height
使用金属-铁电结作为可开关二极管是几十年前提出的。Blom等人[P.W. M. Blom等人，物理修订信函73，2107（1994）]，其报道了在整流方向上的切换以及在切换铁电层的极化方向时约2个数量级的电流变化。与电容设计相比，这种形式的电阻开关能够以更高的速度读出铁电存储器状态，而不会破坏每个读取周期中的信息。最近，Jiang及其同事已经表明，这些肖特基势垒效应在BiFeO 3中是巨大的，比PZT中发现的开关电荷多一千倍[A.Q.蒋例如，高级材料23，1277（2011）]。在这里，通过进行局部电导率测量，我们归因于肖特基势垒高度之间的生长，向下极化域和向上极化域的一个大的变化。这些测量允许估计极化电荷和屏蔽电荷对通过铁电体的传导的相对影响。
2012-12-03 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
Colossal electroresistance in metal/ferroelectric/semiconductor tunnel diodes for resistive switching memories
我们提出了一种隧穿异质结构，通过用重杂质半导体代替金属/铁电/金属铁电隧道结中的一个金属电极。在这种金属/铁电/半导体隧道二极管中，由于铁电场效应，隧道势垒的高度和宽度都可以被电调制，从而导致巨大的隧道电阻。这一想法在Pt/BaTiO 3/Nb：SrTiO 3异质结构中实现，其中在室温下可以容易地实现高于10 $^4$的导通/截止电导比。在这些铁电隧道二极管中观察到的巨大的隧穿电阻、可靠的开关再现性和长时间的数据保持表明它们在非破坏性读出非易失性存储器中具有巨大的潜力。
2012-08-27 cond-mat.mtrl-sci
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 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
Resistive contribution in electrical switching experiments with antiferromagnets
最近的研究表明，反铁磁体的电开关通过内禀自旋轨道力矩或相邻重金属层的自旋霍尔效应。电读出通常通过测量分别具有四个或八个臂的平面十字形或星形装置处的横向各向异性磁阻来实现。根据材料的不同，切换磁状态所需的电流密度可能很大，通常接近器件的破坏阈值。我们证明，由此产生的电应力局部改变膜电阻率，从而打破了四重旋转对称的导体。由于膜的不均匀性，这种对称性破坏产生类似于各向异性磁阻的信号，并且在实验上被视为“锯齿”形的横向电阻率。这种伪影可以在开关实验的多次重复中持续存在，并且不容易与磁贡献分离。我们讨论的工件的起源，阐明薄膜结晶度的作用，并提出了如何分离的电阻贡献的磁贡献的方法。
2019-10-18 cond-mat.mtrl-sci
Resistive Switching in Memristive Electrochemical Metallization Devices
我们报告的忆阻电化学金属化器件的电阻开关使用三维动力学蒙特卡罗模拟描述的离子通过固态电解质的Ag/TiO $_{\text{x}}$ /Pt薄层系统的传输。离子输运模型始终与电场和热扩散的求解器耦合。我们表明，该模型不仅能够描述导电丝的形成，但也溶解。此外，我们计算现实的电流-电压特性和阻变动力学。最后，我们详细讨论了电场和局部热对器件开关过程的影响。
2017-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Bipolar resistive switching in amorphous titanium oxide thin films
利用等温和变温的电学测量方法，研究了等离子体增强原子层沉积法制备的非晶氧化钛薄膜在铝电极间的阻变机理。在高温区（> 140 K）发现了双极阻变行为，在欧姆电流区发现了两个浅陷阱激活能，分别为0.055 eV和0.126 eV。我们还提出，非晶TiO 2薄膜的双极电阻开关是由导电模式的过渡，从一个块限制SCLC模型（关状态）的界面限制肖特基发射（开状态），产生的氧空位的离子运动。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall 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
Microscopic origin of bipolar resistive switching of nanoscale titanium oxide thin films
我们报告了一个直接观察的微观起源的双极电阻开关行为的纳米氧化钛薄膜。通过高分辨透射电子显微镜、能量过滤透射电子显微镜的分析TEM技术和原位X射线光电子能谱学，我们证明了氧离子通过氧化钛层和顶部Al金属电极之间的氧化还原反应堆积在顶部界面处。我们还发现在开关过程中氧离子的漂移导致了二氧化钛薄膜的双极阻变。
2009-08-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Resistive switching in HfO2-x/La0.67Sr0.33MnO3 heterostructure: An intriguing case of low H-field susceptibility of an E-field controlled active interface
高性能非易失性电阻式随机存取存储器（ReRAM）及其小激励控制对于新兴物联网（IOT）领域的高速计算和大数据处理具有极大的兴趣。本文研究了生长控制HfO 2/La0.67Sr0.33MnO3异质结构的阻变特性及其在低磁场下的可调谐性。结果表明，由于富斜方晶系相结构和电荷（脱）陷型肖特基导电，缺氧HfO 2薄膜具有高开/关比、稳定的保持力和良好的耐久性.最重要的是，我们已经证明，RS可以通过非常低的外部施加的磁场（0-30 mT）进行调谐。值得注意的是，施加30 mT的磁场导致RS完全淬火并冻结在高电阻状态（HRS），即使在去除磁场之后也是如此。然而，可以通过施加比初始切换的偏置电压更高的偏置电压来恢复猝灭状态。这被认为是HfO 2-x/LSMO界面两侧的电子和离子活性性质的结果，以及其对电场和低磁场效应的敏感性。这一结果可以为接口工程高性能氧电子ReRAM器件的新设计铺平道路。
2021-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Nonvolatile bipolar resistive switching in Au/BiFeO3/Pt
在Au/BiFeO 3/Pt结构中观察到非易失性双极阻变，其中在Au/BiFeO 3和BiFeO 3/Pt界面处分别形成肖特基接触和准欧姆接触。通过改变外部电压的极性，Au/BiFeO 3/Pt在两个稳定的电阻状态之间切换，而无需电铸工艺。阻力比大于两个数量级。阻变是通过电场诱导的载流子俘获和脱陷来理解的，这改变了Au/BiFeO 3界面处的耗尽层厚度。
2011-05-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Volatile and Nonvolatile Resistive Switching in Lateral 2D Molybdenum Disulfide-Based Memristive Devices
本研究制备了基于二硫化钼和银电极的横向忆阻器，实现了易失性与非易失性电阻开关共存，并展示了突触功能，通过原位电镜揭示了银离子迁移机制。
2025-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Blocking of conducting channels widens window for ferroelectric resistive switching in interface-engineered Hf0.5Zr0.5O2 tunnel devices
Hf0.5Z0.5O2（HZO）薄膜含有晶界网络。例如，在（001）SrTiO 3上的（111）HZO外延膜中，孪晶正交（o-HZO）铁电微晶与o-HZO和残余顺电单斜（m-HZO）相之间的晶界共存。除了真正的铁电极化切换之外，这些晶界还有助于电阻切换响应，并且对器件性能具有不利影响。在这里，它示出，通过使用合适的纳米覆盖层沉积在HZO膜上，可以实现隧道器件的操作窗口的根本改善。结晶SrTiO 3和非晶AlOx探索作为覆盖层。据观察，这些层保形地涂覆HZO表面，并允许增加功能铁电结的产量和均匀性，同时加强耐久性。数据表明，覆盖层阻止离子类传输通道跨越晶界。这表明，他们作为氧供应商的吸氧剂在HZO晶界。在这种情况下，可以设想，这些和其他氧化物也可以探索和测试完全兼容的CMOS技术。
2020-06-12 cond-mat.mtrl-sci
NdCeCuO - NdCeO boundary and resistive switchings in mesoscopic structures on base of epitaxial NdCeCuO films
在平面NdCeCuO-NdCeO- Ag异质结中观察到了反向稳定的双极阻变效应.结果表明，所观察到的BRSE的电流-电压特性具有二极管特性。模拟被用来考虑异质结界面处的电场的不均匀分布对所研究结构中的双极阻变效应的影响。接触边缘附近的电场的不均匀分布产生较高电场强度的区域，这又刺激缺陷的运动和重新分布、整个结构的电阻特性的改变以及渗透通道的形成。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
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
Role of interface reaction on resistive switching of Metal/a-TiO2/Al RRAM devices
为了更清楚地理解顶层金属电极与氧化钛层之间的界面反应所起的作用，我们研究了不同顶层金属对Metal/a-TiO 2/Al器件阻变特性的影响。具有最高氧亲和力的顶部Al器件显示出最好的存储性能，这归因于界面层（Al-Ti-O）的快速形成，如高分辨率透射电子显微镜和电子色散谱所证实的。因此，我们得出的结论是，界面层，由顶部金属电极和TiO 2层之间的氧化还原反应产生的，起着至关重要的作用，在双极电阻开关的金属/TiO 2/Al系统的行为。
2010-07-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reversible metal-insulator transition in LaAlO3 thin films mediated by intragap defects: An alternative mechanism for resistive switching
本文报道了在金属/LaAlO_3/Nb-SrTiO_3异质结构中观察到的绝缘LaAlO_3薄膜的电场诱导可逆金属-绝缘体转变（MIT）。开关电压强烈地依赖于LaAlO 3薄膜的厚度，这表明MIT需要最小厚度。需要恒定的反向电压来耗尽来自缺陷态的电荷。我们的实验结果排除了金属电极或氧空位扩散到LaAlO 3层中的可能性。相反，该现象归因于在LaAlO 3的缺陷态中形成准导带（QCB），其与Nb-SrTiO 3的导带形成连续态。一旦形成这种连续（金属）状态，即使在电压偏置关闭时，该状态也保持稳定。厚度依赖的反向开启电压和恒定的正向关断电压与我们的模型是一致的。本文提出的观点为复合氧化物的阻变提供了一种新的机理。
2011-10-07 cond-mat.mtrl-sci
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
Plausible physical mechanisms for unusual volatile/non-volatile resistive switching in HfO2-based stacks
针对HfO2基堆叠中异常阻变行为，作者尝试在提出机制框架内重现原始器件电学响应未果，通过对比新旧器件提出可能产生类似电学行为的替代物理机制。
2021-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Cyclic electric field stress on bipolar resistive switching devices
本文研究了在铜氧化物超导体$_2$ O $_{7-δ}$（YBCO）表面上溅射金属（Au，Pt）所形成的界面的非易失性电阻态随周期性脉冲幅值增加而增加的效应。我们分析了在不同温度（$T$）下施加脉冲$N$的数目对高（$R_H$）态和低（$R_L$）态[ $α=(R_{H}-R_{L})/R_{L}$]之间的剩余电阻变化的相对幅度的影响。我们表明，产生阻变（RS，即$α>0$）所需的临界电压（$V_c$）随着$N$或$T$的增加而减小。我们还发现了脉冲电压和产生$α=α_0$的RS所需的脉冲数$N_{α_0}$之间的幂律关系。这种关系仍然非常相似的Basquin方程用于描述应力疲劳寿命曲线在机械测试。这指出了RS的物理学之间的相似性，与由电脉冲引起的氧空位的扩散相关，以及受到重复机械应力的材料中缺陷的传播。
2013-12-18 cond-mat.mtrl-sci
Self-Assembly of Delta-Formamidinium Lead Iodide Nanoparticles to Nanorods: Study of Memristor Properties and Resistive Switching Mechanism
本研究合成δ-甲脒铅碘纳米颗粒并自组装成纳米棒，用于忆阻器，探究其阻变机制。
2025-02-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Light induced resistive switching in copper oxide thin films
以氧化铜薄膜为基底的金属-绝缘体-金属结构在白光照射下，其上电极为Al、Cr和Ni，下电极为Au或Pt。白光脉冲控制设置过程，并且该光诱导设置（LIS）可以在非常低的电压（数十毫伏）下执行，这在正常设置过程中是不可能的。LIS在脉冲的正沿启动，并且没有光的下降沿的影响。在大多数情况下，高电阻状态（HRS）到低电阻状态（LRS）的转变是不可逆的，即，即使在光脉冲被切断之后，器件继续保持在LRS中。光致复位（LIR）仅在一种器件结构Al/CuxO/Au中实现。通过使用LIS和LIR，可以在很大程度上降低器件的置位和复位功率，并且也减小了置位和复位参数的变化。因此，目前的工作，指向的可能性的形成和顺应性的电阻式随机存取存储器设备。
2020-11-01 cond-mat.mtrl-sci
