“ ciclos de histéresis memristivos en interfaces ag – manganita” néstor fabián ghenzi pablo...
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““Ciclos de histéresis memristivos en interfaces Ag – Ciclos de histéresis memristivos en interfaces Ag – ManganitaManganita””
Néstor Fabián Ghenzi
Pablo Levy. Pablo Levy. CAC CAC
Fernando Gomez Marlasca. Fernando Gomez Marlasca. CACCAC
Rubén Weht. Rubén Weht. CACCAC
Maria José Sánchez. Maria José Sánchez. CABCAB
Marcelo Rozenberg. Marcelo Rozenberg. UBAUBA..
Charla EPICO 2010. 15 de Abril de 2010. San Martín , Buenos Aires. Argentina.
MotivaciónMotivación
• Óxidos simples: NiO, TiOÓxidos simples: NiO, TiO2 ….2 ….
• Óxidos complejos: Cupratos y Manganitas. Óxidos complejos: Cupratos y Manganitas. • Pulsos de polaridad opuesta (Bipolar) Pulsos de polaridad opuesta (Bipolar) • Pulsos de la misma polaridad (Unipolar). Pulsos de la misma polaridad (Unipolar). • Ambas Polaridades. Ambas Polaridades. • Mecanismo del RS no clarificado. Mecanismo del RS no clarificado. • Aplicaciones: Memorias, FPGA, redes Aplicaciones: Memorias, FPGA, redes
neuronales, circuitos analogicos, ….neuronales, circuitos analogicos, ….
Resistive Switching: MedicionesResistive Switching: Mediciones
Resistive Switching: SimulacionesResistive Switching: Simulaciones La resistividad en manganitas y cupratos dopados cambia cuando el contenido de oxígeno se reduce (Mn-O-Mn).
La región cercana a la superficie de estos óxidos es deficiente en oxígeno, comparada al volumen.
Modelo unidimensional.
Se consideran tres regiones, contactos y volumen.
Se agrega explícitamente la dinámica de las vacancias de oxígeno, analizando su influencia en la conducción eléctrica.
La resistencia eléctrica es proporcional a la densidad de vacancias.
Experimento y SimulaciónExperimento y Simulación
Experimento y SimulaciónExperimento y Simulación Se eligen diferentes estados iniciales (cuadrados) para comenzar un ciclo menor. Se obtienen estados intermedios de alta y baja resistencia. La relación H/L es menor que la del ciclo de histéresis mayor (proporcional al rango de V) Para V positivos, el umbral es mayor cuandola R inicial es menor. Para V negativos, el umbral es casi independientedel estado inicial.
Hay un excelente acuerdo entre los experimentos y las simulaciones. El valor umbral positivo para la transición de L a H en el modelo disminuye para valores más altos de R inicial reproduciendo los resultados experimentales. El umbral de H a L no depende del estado inicial.
Simulaciones:Perfiles de E y VacanciasSimulaciones:Perfiles de E y Vacancias
Simulaciones:Perfiles de E y VacanciasSimulaciones:Perfiles de E y Vacancias
Eth~ 22-27 u.a en ambas transiciones L a H. Los perfiles de las densidades de vacancias saturan en el umbral. El campo eléctrico local en la interfaz derecha muestra importante variaciones relativas en comparación con la interfaz izquierda. El campo eléctrico en la interfaz izquierda en el panel 1 casi duplica el valor de aquél en el panel 2.
Simulaciones:Perfiles de E y VacanciasSimulaciones:Perfiles de E y Vacancias
Eth~ 22-27 u.a en ambas transiciones L a H. Los perfiles de las densidades de vacancias saturan en el umbral. El campo eléctrico local en la interfaz derecha muestra importante variaciones relativas en comparación con la interfaz izquierda. El campo eléctrico en la interfaz izquierda en el panel 1 casi duplica el valor de aquél en el panel 2.
Los perfiles de campo eléctrico son similares en los dos casos. Los perfiles de las densidades de vacancias tienen valores mayores que en los casos 1 y 2 en concordancia con un mayor valor de R. Diferencia entre los perfiles de densidades de vacancias entre HR y LR El campo eléctrico en la interfaz izquierda en el panel 1 casi duplica el valor de aquél en el panel 2.
ConclusionesConclusiones
Se encontraron estados intermedios estables de resistencia.Se encontraron estados intermedios estables de resistencia.
Se demostró un completo control de las características del RS tales como la relación ON/OFF y coercitividad del sistema.
Los datos obtenidos a partir de las simulaciones están en completo acuerdo con aquellos obtenidos experimentalmente.
Estados de resistencia multi-nivel fueron directamente relacionados con los perfiles de vacancias de oxígenos y campos eléctricos en la interfaz.
La fuerte dependencia del umbral de L a H con el estado inicial es indicativo del rol jugado por la migración de vacancias debido a la aplicación de fuertes campos eléctricos en el mecanismo del RS.
Gracias por su Gracias por su atenciónatención
Resistive Switching: MedicionesResistive Switching: Mediciones• Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.
Resistive Switching: MedicionesResistive Switching: Mediciones• Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.
Resistive Switching: MedicionesResistive Switching: Mediciones• Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.
Resistive Switching: MedicionesResistive Switching: Mediciones• Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.