Структурные и электрофизические свойства композитных мемристоров на основе матрицы LiNbO3 с разными наногранулами: Co-Fe-B и CoFe
Черноглазов К.Ю.1, Чумаков Р.Г.1, Храмов Е.В.1, Никируй К.Э.1, Ситников А.В.
1,2, Демин В.А.1, Пашаев Э.М.1, Рыльков В.В.
1,3
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Воронежский государственный технический университет, Воронеж, Россия
3Фрязинский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН, Фрязино, Россия
Email: expe28@gmail.com, Ratibor.chumakov@gmail.com, evxramov@gmail.com, nikiruykristina@gmail.com, sitnikov04@mail.ru, demin_va@nrcki.ru, elkhanpashaev@gmail.com, vvrylkov@mail.ru
Поступила в редакцию: 21 июня 2023 г.
В окончательной редакции: 21 июня 2023 г.
Принята к печати: 22 июня 2023 г.
Выставление онлайн: 3 сентября 2023 г.
Выполнены сравнительные исследования свойств мемристивных структур металл/нанокомпозит/металл (М/НК/М) на базе НК, состоящих из матрицы LiNbO3 и разных металлическими гранул Co-Fe-B или CoFe. Структуры М/НК/М были получены с использованием ионно-лучевого распыления из составных мишеней Co40Fe40B20-LiNbO3 и Co50Fe50-LiNbO3 на ситалловых подложках. Такие же слои НК были синтезированы на подложках из полиимида для исследования структурных особенностей методом спектроскопии тонкой структуры поглощения рентгеновских лучей (XAFS). Данные XAFS показывают идентичную кристаллическую структуру гранул в обоих типах НК, указывая на то, что значительная часть атомов B при синтезе НК оказывается в изолирующей матрице, образуя оксид типа B2O3, что подтверждается данными рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии. При этом в слоях не наблюдается металлического состояния ниобия. Оба типа структур М/НК/М демонстрируют резистивные переключения (РП), однако, в случае НК с бором эффект РП проявляется значительно сильнее, что объясняется существенной ролью в РП вакансий кислорода, образованных при окислении бора. Ключевые слова: мемристоры, металл-диэлектрические нанокомпозиты, резистивное переключение, нейроморфные системы, источник синхротронного излучения, XAFS, РФЭС. DOI: 10.21883/FTT.2023.09.56259.118
- Z. Wang, H. Wu, G.W. Burr, C.S. Hwang, K.L. Wang, Q. Xia, J.J. Yang. Nature Rev. Mater. 5, 173 (2020)
- F. Zahoor, T.Z. Azni Zulkifli, F.A. Khanday. Nanoscale Res. Lett. 15, 90 (2020)
- W. Huang, X. Xia, C. Zhu, P. Steichen, W. Quan, W. i Mao, J. Yang, L. Chu, X. Li. Nano-Micro Lett. 13, 85 (2021)
- M. Lanza1, A. Sebastian, W.D. Lu, M.L. Gallo, M.-F. Chang, D. Akinwande, F.M. Puglisi, H.N. Alshareef, M. Liu, J.B. Roldan. Science 376, 1066 (2022)
- Q. Xia, J.J. Yang. Nature Mater. 18, 309 (2019)
- В.В. Рыльков, С.Н. Николаев, В.А. Демин, А.В. Емельянов, А.В. Ситников, К.Э. Никируй, В.А. Леванов, М.Ю. Пресняков, А.Н. Талденков, А.Л. Васильев, К.Ю. Черноглазов, А.С. Веденеев, Ю.Е. Калинин, А.Б. Грановский, В.В. Тугушев, А.С. Бугаев. ЖЭТФ 153, 424 (2018)
- M.N. Martyshov, A.V. Emelyanov, V.A. Demin, K.E. Nikiruy, A.A. Minnekhanov, S.N. Nikolaev, A.N. Taldenkov, A.V. Ovcharov, M.Yu. Presnyakov, A.V. Sitnikov, A.L. Vasiliev, P.A. Forsh, A.B. Granovskiy, P.K. Kashkarov, M.V. Kovalchuk, V.V. Rylkov. Phys. Rev. Appl. 14, 034016 (2020)
- В.В. Рыльков, А.В. Емельянов, С.Н. Николаев, К.Э. Никируй, А.В. Ситников, Е.А. Фадеев, В.А. Демин, А.Б. Грановский. ЖЭТФ 158, 164 (2020)
- A.V. Emelyanov, K.E. Nikiruy, A.V. Serenko, A.V. Sitnikov, M.Yu. Presnyakov, R.B. Rybka, A.G. Sboev, V.V. Rylkov, P.K. Kashkarov, M.V. Kovalchuk, V.A. Demin. Nanotechnology 31, 045201 (2020)
- V.A. Demin, D.V. Nekhaev, I.A. Surazhevsky, K.E. Nikiruy, A.V. Emelyanov, S.N. Nikolaev, V.V. Rylkov, M.V. Kovalchuk. Neural Networks 134, 64 (2021)
- A.N. Matsukatova, A.I. Ilyasov, K.E. Nikiruy, E.V. Kukueva, A.L. Vasiliev, B.V. Goncharov, A.V. Sitnikov, M.L. Zanaveskin, A.S. Bugaev, V.A. Demin, V.V. Rylkov, A.V. Emelyanov. Nanomaterials 12, 3455 (2022)
- Y.-T. Chen and S.M. Xie. J. Nanomater. 2012, 486284( 2012)
- G.V. Swamy, H. Pandey, A.K. Srivastava, M.K. Dalai, K.K. Maurya, Rashmi, R.K. Rakshit. AIP Adv. 3, 072129 (2013)
- V.V. Rylkov, S.N. Nikolaev, K.Yu. Chernoglazov, V.A. Demin, A.V. Sitnikov, M.Yu. Presnyakov, A.L. Vasiliev, N.S. Perov, A.S. Vedeneev, Yu.E. Kalinin, V.V. Tugushev, A.B. Granovsky. Phys. Rev. B 95, 144202 (2017)
- A. Chernyshov, A. Veligzhanin, Y. Zubavichus. Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. A. 603, 95 (2009)
- N. Trofimova, A. Veligzhanin, V. Murzin, A. Chernyshov, E. Khramov, V. Zabluda, I. Edel'man, Y. Slovokhotov, Y. Zubavichus. Ross. Nanotechnol. 8, 396 (2013)
- B. Ravel. J. Synchrotron. Rad. 12, 537 (2005)
- M. Newille. J. Synchrotron. Rad. 8, 322 (2001)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.