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在NiOx/Pt多層納米線中實現電場同時調控輸運和磁性
2018-04-19 08:00   審核人:

隨著器件尺寸的不斷縮小,傳統存儲器的發展受到了越來越多的限制。若能在納米尺度上對器件的輸運和磁性進行調控,將會為發展尺寸小、工作速度快、能耗低、功能多等優點的新型阻變存儲器提供新的可能。一維納米線由于電子在受到空間制約的通道內傳輸,能夠減小導電絲形成的隨機性,增加器件穩定性,加之每根納米線都可作為一個存儲單元,將大幅度提高存儲密度。然而,傳統的納米線阻變存儲器操作電壓都較高,并且阻變測試之前需要一個更高電壓的電激勵過程,無法解決能耗高的不足。

我院王蘭芳博士(導師:許小紅教授)及其合作者利用模板法和高溫氧化法相結合,首創性地將Ni/Pt多層納米線不完全氧化成NiOx/Pt多層納米線陣列結構,巧妙地使NiO絕緣層中分布一定數目的磁性Ni顆粒來增加絕緣層中的缺陷數。研究發現,該材料用于制備阻變存儲器時,阻變測試之前不需要電激勵過程,有效減小了能耗,這與外界電刺激下氧離子遷移導致的氧空位的積累以及NiO絕緣層中Ni顆粒的存在有關。更為重要的是,在電致阻變前后,該器件的磁性和磁電阻效應也有一定的調制。因此,該多層納米線是一種具有低能耗電致阻變效應并能對磁性進行有效調控的多功能器件。本工作為電場誘導的輸運和磁性的調控提供了一種簡單而有效的方法,為多功能磁電器件的設計提供了一種新的思路。基于上述研究結果,申請中國發明專利1項(201710509414.0),論文發表在J. Mater. Chem. C. 6, 1996(2018)

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圖:器件開關特性(a);高低阻態下磁電阻效應(b

 

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