НАНОРАЗМЕРНЫЕ РЕЗИСТИВНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ НА ОСНОВЕ КОНТАКТОВ ПРОВОДНИКА СО СЛОЖНЫМ ОКСИДОМ ПЕРЕХОДНОГО МЕТАЛЛА
Електронний архів E-archive DonNTU – (Electronic archive Donetsk National Technical University)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
НАНОРАЗМЕРНЫЕ РЕЗИСТИВНЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ НА ОСНОВЕ КОНТАКТОВ ПРОВОДНИКА СО СЛОЖНЫМ ОКСИДОМ ПЕРЕХОДНОГО МЕТАЛЛА
Nano-scale Resistive Switches Based on Contacts of a Conductor with a Transition-Metal Complex Oxide Нанорозмірні резистивні перемикачі на основі контактів провідника зі складним оксидом перехідного металу |
|
| Creator |
Блощицкий, В.П.
Ларкин, С.Ю. Белоголовский, М.А. Bloshchytskyy, V.P. Larkin, S. Yu. Bilogolovskyy, M.A. Блощицький, В.П. Ларкін, С.Ю. Білоголовський, М.О. |
|
| Subject |
інформація
резистивна пам‘ять контакт металу зі складним оксидом ефект електроміграції вольт-амперні характеристики information resistive memory contact metal – complex oxide electromigration effect currentvoltage characteristics информация резистивная память контакт металла со сложным оксидом эффект электромиграции вольт-амперные характеристики |
|
| Description |
Information recording process on a two-state physical memory device is analyzed. It is shown that the system has to be driven out of equilibrium, in order to record some information. Resistance changes after applying high current biases to meta -copper oxide YBa2Cu3O7-c contacts formed by a sliver counter-electrode and epitaxial С-axis oriented cuprate films are measured. Experimental evidences of a preeminent role played by electrically active oxygen vacancies in the effect are provided. Arguments proving that the resistance switching effect is caused by local modifications of the sample resistivity driven by oxygen-vacancy drift are discussed. A simple mathematical model which accounts for the resistance hysteresis phenomenon in conducting transition-metal oxides is proposed. To validate it, two types of the junctions (i) with a strongly inhomogeneous distribution of oxygen vacancies within a nano-scale poor-conducting region nearthe metal/oxide interface where the charge transport was restricted to the С-axis direction and (ii) without any great concentration gradient along the С-axis but with a spatially non-uniform current bias have been designed and fabricated. First samples have revealed conventional bipolar switching behavior in the current-voltage curves whereas in the second case we have observed a reentrant switching effect which reveals itself only at a certain bias polarity. Computer simulations qualitatively reproduce the striking difference between the two characteristics. A new method of the data recording in memristors, a new class of random-access memories, is proposed. It is suggested, first, to apply current pulses instead of voltage ones and second, after reading the information to restore the memristor’s state with a current pulse of the inverse polarity, the area of which approximately coincides with that of the reading pulse. На примере двухуровневого переключателя проанализирована термодинамика процесса записи физической информации в элементарном устройстве памяти. Показано, что эти процессы являются существенно неравновесными и сопровождаются ростом энтропии системы. Приведены новые экспериментальные данные, доказывающие, что резистивные переключения в контактах металла со сложными оксидами являются результатом электромиграции кислородных вакансий в наноразмерной окрестности границы раздела двух электродов. Предложен новый метод считывания информации в таких устройствах, который позволяет значительно увеличить количество допустимых (без перезаписи) операций и существенно снизить энергопотребление. |
|
| Date |
2013-09-23T06:34:47Z
2013-09-23T06:34:47Z 2013 |
|
| Type |
Article
|
|
| Identifier |
Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 2 (25). - Донецьк, ДонНТУ, 2013. С - 175-182
2075-4272 УДК 621.382: 539.292 http://ea.donntu.edu.ua/handle/123456789/22868 |
|
| Publisher |
Донецький національний технічний університет
|
|