The electric pulse-induced responses of 1T-TaS2 and 1T-TaS1.6Se0.4 crystals in the commensurate charge-density-wave (CCDW) phase in the hysteresis temperature range have been investigated. We observed that abrupt multiple steps of the resistance are excited by electric pulses at a fixed temperature forming multi metastable like states. We propose that the response of the system corresponds to the rearrangements of the textures of CCDW domains and the multi-resistance states or the nonvolatile resistance properties excited simply by electric pulses have profound significance for the exploration of solid-state devices.
Comment on 'Hysteresis, Switching, and Negative Differential Resistance in Molecular Junctions: a Polaron Model', by M. Galperin, M.A. Ratner, and A. Nitzan, Nano Lett. 5, 125 (2005)
结果表明,在M.Galperin等人[Nano Lett. 5,125(2005)]是他们的“平均场”近似的假象。原因很简单:在非法替换$\hat{n}^{2}=\hat{n}n_{0},$之后,其中\hat{n}是电子数算符,n_{0}是平均分子能级占据,Galperin等人获得了重整化分子能级对非整数平均占据数n_{0}(即电子自相互作用)的非物理依赖性和所产生的电流非线性。我们早先提出的通过分子量子点(MQDs)的相关极化子输运的精确理论[Phys.Rev.B67,235312(2003)]证明,与平均场结果相反,非简并(d=1)或双简并(d=2)分子桥的电流-电压特性中不存在滞后或切换。由于电子相关性,开关只能出现在d>2的多重简并量子点中。大多数的分子量子点是在弱耦合到我们的形式主义中所解决的电极的制度。
Hysteretic current-voltage characteristics and resistance switching at an epitaxial oxide Schottky junction SrRuO$_{3}$/SrTi$_{0.99}$Nb$_{0.01}$O$_{3}$
研究了在SrTi $_{0.99}$ Nb $_{0.01}$ O $_{3}$(Nb:STO)衬底上外延生长的SrRuO $_{3}$(SRO)薄膜的钙钛矿异质结的输运性质。SRO/Nb:STO界面的整流电流-电压($I$ - $V$)特性与深功函数金属(SRO)和$n$型半导体(Nb:STO)组成的肖特基结一致。在$I$ - $V$特性中出现滞后,其中高电阻和低电阻状态分别由反向和正向偏置应力引起。电阻切换也通过施加1 $μ$ s - 10 ms持续时间的短电压脉冲来触发。
Systematic study of nonmagnetic resistance changes due to electrical pulsing in single metal layers and metal/antiferromagnet bilayers
强电流脉冲通常需要操作微电子和自旋电子器件。值得注意的是,强电流脉冲已被证明会引起归因于反铁磁体/重金属双层和非中心对称反铁磁体中的畴重取向的磁阻变化。在这种情况下,铁磁电阻率的变化可能会主导反铁磁开关的签名。我们报告了系统的测量电流引起的横向和纵向电阻的Pt和Pt/NiO层沉积在绝缘衬底上,即Si/SiO $_2$,Si/Si $_3$ N $_4$,和Al $_2$ O $_3$。我们确定的范围内的脉冲幅度和长度,可以使用而不影响电阻,并表明,它与设备的尺寸和基板的热扩散率增加。没有观察到显着的差异,在Pt和NiO/Pt设备的电阻响应,从而排除了证据的反铁磁域在NiO的开关。横向电阻的变化与Pt中的热激活过程相关联,该过程遵循具有几分钟至几小时的特征时间尺度的双指数定律衰减。我们使用一个惠斯通电桥模型来区分正负电阻变化,突出竞争退火和电迁移效应。根据设备的训练,横向电阻可以在电流脉冲之间增加或减少。此外,我们阐明了起源的非单调的电阻基线,我们归因于训练效果结合电流的不对称分布。这些结果提供了深入了解的起源电流引起的电阻变化的金属层和指导,以尽量减少反铁磁体的开关实验中的伪影。
Observation of a uniform temperature dependence in the electrical resistance across the structural phase transition in thin film vanadium oxide ($VO_{2}$)
在$68^{0}C$处的结构相变附近的$VO_{2}$薄膜的电学研究表明(a)在$T$范围内,电阻$R$遵循$log (R)$ $\propto$ $-T$,$20 < T < 80 ^{0}C$覆盖结构转变的两侧,以及(b)热循环时$R$中的历史依赖性磁滞回线。这些特征在这里归因于通过颗粒网络的传输。
Detangling Extrinsic and Intrinsic Hysteresis for Detecting Dynamic Switch of Electric Dipoles using Graphene Field-Effect Transistors on Ferroelectric Gates
在Pb0.92La0.08Zr0.52Ti0.48 O3栅极GFET/PLZT上的石墨烯场效应晶体管上观察到源极-漏极电流对背栅电压ID-VBG特性从非本征极性分子主导滞后到由铁电薄膜固有的缺氧表面层诱导的反滞后的转变。在真空退火过程中开发的栅极,以系统地去除吸附在GFET沟道表面上的极性分子。这允许GFET/PLZT栅极器件上的非本征和本征磁滞的解缠,以及使用GFET的电偶极子的动态开关的检测,利用它们在铁电栅极上的高选通效率。电荷捕获和钉扎机制的模型,提出了成功地解释过渡。分别响应于正极性、负极性以及交替极性的脉冲VBG串,源极-漏极电流ID变化是瞬时的,其中响应幅度遵循由DC VBG测量的ID-VBG回路,考虑到当栅极电场超过PLZT的矫顽场时给定VBG脉冲之后的剩余极化。在室温下的检测灵敏度约为212偶极/μ m ~ 2,表明GFET/铁电栅器件为电偶极动态开关的非制冷检测提供了一种有前途的高灵敏度方案。
Space charge dynamics in solid electrolytes with steric effect and Vegard stresses: resistive switching and ferroelectric-like hysteresis of electromechanical response
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。
Sign reversal in the exchange bias and the collapse of hysteresis width across the magnetic compensation temperature in a single crystal of Nd0.75Ho0.25Al2
在混合Nd 0.75 Ho 0.25 Al 2系统中,占据相同晶位的Nd和Ho的磁矩是反铁磁耦合的,并且所选择的化学计量比在所有取向上都显示出磁补偿行为(Tcomp约为24 K)。在Tcomp附近,传导电子极化(CEP)承担耦合到包括Nd/Ho矩的伪反铁磁体的软铁磁体交换的作用,导致滞后(M-H)回路中的不对称性,即,交换偏置场(exchange bias field)。在Tcomp上,CEP贡献反转符号,并且在协调中,M-H环路中的不对称性也经历相位反转。有趣的是,M-H环的宽度显示出发散,然后从两端接近Tcomp时出现崩溃。所观察到的行为证实了一个长期的预测的基础上的亚铁磁系统的唯象模型。跨Tcomp的场诱导变化在热容数据中留下准相变的印记。磁阻(ΔR / R vs T)具有振荡响应,其中可以识别跨Tc和Tcomp的变化。