QUANTIZATION OF ELECTRICAL CONDUCTANCE IN LAYERED Zr/ZrO 2 /Au MEMRISTIVE STRUCTURES

A. S. Vokhmintsev; Вохминцев А. С.; I. A. Petrenyov; Петренёв И. А.; R. V. Kamalov; Камалов Р. В.; M. S. Karabanalov; Карабаналов М. С.; I. A. Weinstein; Вайнштейн И. А.; A. A. Rempel; Ремпель А. А.

doi:10.31857/S2686953523600034

Квантование электрической проводимости в слоистых мемристорных структурах Zr/ZrO₂/Au

Авторы: Вохминцев А.С.¹, Петренёв И.А.¹, Камалов Р.В.¹, Карабаналов М.С.¹, Вайнштейн И.А.¹^,2, Ремпель А.А.¹^,2
Учреждения:
1. НОЦ НАНОТЕХ, УрФУ
2. Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук
Выпуск: Том 513, № 1 (2023)
Страницы: 119-124
Раздел: ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
URL: https://journal-vniispk.ru/2686-9535/article/view/252502
DOI: https://doi.org/10.31857/S2686953523600034
EDN: https://elibrary.ru/BIOFNP
ID: 252502

Цитировать

Полный текст

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Нанотрубки диоксида циркония, синтезируемые методом анодирования, являются перспективной функциональной средой для формирования ячеек энергонезависимой резистивной памяти. В работе исследованы вольт-амперные характеристики в области низкой проводимости созданных мемристорных структур Zr/ZrO₂/Au. Впервые проанализированы обратимые механизмы формирования/разрушения единичных квантовых проводников на основе кислородных вакансий, с участием которых протекают процессы многократного резистивного переключения между низкоомным и высокоомным состояниями в нанотубулярном диоксидном слое. Предложена и обсуждается эквивалентная электрическая схема параллельного резисторного соединения, которая позволяет описывать наблюдаемое мемристивное поведение полученных слоистых структур.

Ключевые слова

нанотубулярные диоксиды металлов, нанотрубки диоксида циркония, мемристоры, мемристивное поведение, квантование проводимости

Список литературы

Yoo H., Kim M., Kim Y.-T., Lee K., Choi J. // Catalysts. 2018. V. 8. 555. https://doi.org/10.3390/catal8110555
Park J., Cimpean A., Tesler A.B., Mazare A. // Nanomaterials. 2021. V. 11. 2359. https://doi.org/10.3390/nano11092359
Bashirom N., Kian T.W., Kawamura G., Matsuda A., Razak K.A., Lockman Z. // Nanotechnology. 2018. V. 29. 375701. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aaccbd
Huai X., Girardi L., Lu R., Gao S., Zhao Y., Ling Y., Rizzi G.A., Granozzi G., Zhang Z. // Nano Energy. 2019. V. 65. 104020. https://doi.org/10.1016/ j.nanoen.2019.104020
Ремпель А.А., Валеева А.А., Вохминцев А.С., Вайнштейн И.А. // Усп. хим. 2021. Т. 90. № 11. С. 1397–1414. https://doi.org/10.1070/RCR4991
Hazra A., Jan A., Tripathi A., Kundu S., Boppidi P.K.R., Gangopadhyay S. // IEEE Trans. Electron Devices. 2020. V. 67. P. 2197–2204. https://doi.org/10.1109/TED.2020.2983755
Vokhmintsev A., Petrenyov I., Kamalov R., Weinstein I. // Nanotechnology. 2022. V. 33. 075208. https://doi.org/10.1088/1361-6528/ac2e22
Yakushev A.A., Abel A.S., Averin A.D., Beletskaya I.P., Cheprakov A.V., Ziankou I.S., Bonneviot L., Bessmertnykh-Lemeune A. // Coord. Chem. Rev. 2022. V. 458. 214331. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2021.214331
Beletskaya I.P., Ananikov V.P. // Chem. Rev. 2011. V. 111. P. 1596–1636. https://doi.org/10.1021/cr100347k
Yoo J., Lee K., Tighineanu A., Schmuki P. // Electrochem. Comm. 2013. V. 34. P. 177–180. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2013.05.038
Вохминцев А.С., Вайнштейн И.А., Камалов Р.В., Дорошева И.Б. // Изв. РАН. Сер. Физ. 2014. Т. 78. № 9. С. 1176–1179. https://doi.org/10.7868/S0367676514090312
Du G., Li H., Mao Q., Ji Z. // J. Phys. D: Appl. Phys. 2016. V. 49. 445105. https://doi.org/10.1088/0022-3727/49/44/445105
Gao S., Zeng F., Chen C., Tang G., Lin Y., Zheng Z., Song C., Pan F. // Nanotechnol. 2013. V. 24. 335201. https://doi.org/10.1088/0957-4484/24/33/335201
Milano G., Aono M., Boarino L., Celano U., Hasegawa T., Kozicki M., Majumdar S., Menghini M., Miranda E., Ricciardi C., Tappertzhofen S., Terabe K., Valov I. // Adv. Mater. 2022. V. 34 № 32. 2201248. https://doi.org/10.1002/adma.202201248
Xue W., Gao S., Shang J., Yi X., Liu G., Li R.-W. // Adv. Electron. Mater. 2019. V. 5 № 9. 1800854. https://doi.org/10.1002/aelm.201800854
Kuzmenko A.B., van Heumen E., Carbone F., van der Marel D. // Phys. Rev. Lett. 2008. V. 100. 117401. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.117401
Вохминцев А.С., Камалов Р.В., Петренев И.А., Вайнштейн И.А. Способ получения нанотрубок диоксида циркония с квантовыми проводниками. Патент РФ 2758998. 2021.
Carlos E., Branquinho R., Martins R., Kiazadeh A., Fortunato E. // Adv. Mater. 2021. V. 33. 2004328. https://doi.org/10.1002/adma.202004328
Waser R., Dittmann R., Staikov G., Szot K. // Adv. Mater. 2009. V. 21. P. 2632–2663. https://doi.org/10.1002/adma.200900375
Petrenyov I.A., Kamalov R.V., Vokhmintsev A.S., Martemyanov N.A., Weinstein I.A. // J. Phys. Conf. Ser. 2018. V. 1124. 022004. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1124/2/022004
Gryaznov A.O., Dorosheva I.B., Vokhmintsev A.S., Kamalov R.V., Weinstein I.A. Automatized complex for measuring the electrical properties of MIM structures // 2016 International Siberian Conference on Control and Communications (SIBCON), Moscow, Russia, 12–14 May, 2016. 7491772. https://doi.org/10.1109/SIBCON.2016.7491772
Chen C.-C., Say W.C., Hsieh S.-J., Diau E.W.-G. // Appl. Phys. A. 2009. V. 95. P. 889–898. https://doi.org/10.1007/s00339-009-5093-6
Zhao S., Xue J., Wang Y., Yan S. // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. 043514. https://doi.org/10.1063/1.3682766
Lyons J.L., Janotti A., Van de Walle C.G. // Microelectron. Eng. 2011. V. 88. P. 1452–1456. https://doi.org/10.1016/j.mee.2011.03.099
Vokhmintsev A.S., Petrenyov I.A., Kamalov R.V., Karabanalov M.S., Weinstein I.A. // J. Lumin. 2022. V. 252. 119412. https://doi.org/10.1016/ j.jlumin.2022.119412