Please use this identifier to cite or link to this item:
Other Titles: 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
Authors: 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.
Keywords: інформація
резистивна пам‘ять
контакт металу зі складним оксидом
ефект електроміграції
вольт-амперні характеристики
resistive memory
contact metal – complex oxide
electromigration effect
currentvoltage characteristics
резистивная память
контакт металла со сложным оксидом
эффект электромиграции
вольт-амперные характеристики
Issue Date: 2013
Publisher: Донецький національний технічний університет
Citation: Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: Обчислювальна техніка та автоматизація. Випуск 2 (25). - Донецьк, ДонНТУ, 2013. С - 175-182
Abstract: 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.
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.
ISSN: 2075-4272
Appears in Collections:Випуск 2 (25)'2013

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
блощицкий.pdf578,89 kBAdobe PDFView/Open

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.