成果簡(jiǎn)介

西安交通大學(xué)孫柏教授和邵金友教授課題組圍繞憶阻器的制備及其機(jī)理開展了相關(guān)研究。近期在材料物理高水平SCI期刊《Materials Today Physics》（影響因子11.5）上發(fā)表題為“Controllable analog-to-digital bipolar resistive switching behavior and mechanism analysis in δ-MnO₂-based memristor”的研究論文，論文第一作者是在讀博士生曹澤霖。在這項(xiàng)研究工作中，研究者制備了一個(gè)具有Ag/δ-MnO₂/Ti結(jié)構(gòu)的憶阻器，并演示了電壓調(diào)節(jié)下的模擬-數(shù)字電阻開關(guān)的切換行為。具有模擬特性的憶阻開關(guān)可以在低于1.3 伏的低電壓下產(chǎn)生電導(dǎo)的逐漸增加，以有效應(yīng)用于構(gòu)建人工突觸。隨著應(yīng)用電壓的增加，它被發(fā)現(xiàn)Ag/δ-MnO₂/Ti憶阻器具有良好的數(shù)字電阻開關(guān)性能，可用于1.3伏以上電壓窗口的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和內(nèi)存計(jì)算。此外，作者進(jìn)一步利用第一性原理計(jì)算詳細(xì)分析了該憶阻器件的電阻開關(guān)切換機(jī)理。總結(jié)而言，數(shù)字型憶阻器特性出現(xiàn)的主要原因是Ag離子在更大的電壓驅(qū)動(dòng)下可以進(jìn)入δ-MnO₂層，并繼續(xù)聚集形成導(dǎo)電細(xì)絲。總之，這項(xiàng)研究豐富了模擬-數(shù)字型雙極憶阻器在神經(jīng)形態(tài)計(jì)算中的潛在應(yīng)用，有助于進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低功耗、高密度電路集成中的憶阻器的制備。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.101264