強相関ヘテロ接合の創成-学理解明とデバイス応用

强相关异质结的创建 - 科学理解和器件应用

• 批准号: 05J11868
• 负责人: 藤原 宏平
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J11868/
• 关键词: 抵抗メモリ; 相変化; 酸化物薄膜; 酸化物デバイス; ヘテロ接合; 二元系遷移金属酸化物; キャパシタ; 抵抗変化メモリ; モット絶縁体; サーミスタ; 抵抗メモリ素子; 不定比酸化物; プローブ酸化

金属/遷移金属酸化物/金属サンドイッチ構造における抵抗スイッチング効果に関する研究 遷移金属酸化物が示す抵抗スイッチング効果が大きな注目を集め,活発に研究されている.その動機は二つあり,次世代不揮発性メモリである抵抗メモリ素子への応用及び現象の物理的起源の解明である.著者はこれまでに,CuOにおける抵抗スイッチング効果の舞台が,ソフト絶縁破壊操作によって酸化物中に形成される導電性パスであることを明らかにしてきた.本年度は以下の実験を行った.1,導電性パスの形成位置及びサイズの制御パスの形成は一種の絶縁破壊であることが昨年度までの結果から明らかになっているため,局所的な電界集中領域を電極パターンに導入することで,パスの形成位置制御を試みた.形成されたパスは電界集中領域にピン止めされるとともに,電極間距離の調整によって,パスサイズを減少させることも出来ることが分かった.また,それに伴って,スイッチング電圧・電流が大幅に低減されることも分かった.即ち,当該効果は将来の素子微細化・高集積化の中でも高いポテンシャルを有する.2,導電性パスの化学分析導電性パスは酸化物が溶融しな外観を持つ.抵抗スイッチング動作の低抵抗状態では,素子は金属伝導を示すため,母体酸化物の還元による金属の形成が期待される.この推測に基づいて,光電子顕微鏡・エネルギー分散型X線分析などによる化学組成の評価(Cuの価数分析・定性定量分析)を行った結果,パス構造は強く還元されたCuOから成ることが明らかになり,また金属Cuの存在も強く示唆された.化学状態は空間的に不均ーであることから,一種の非平衡的な反応の関与が推察される.2,導電性パスの化学分析導電性パスは酸化物が溶融しな外観を持つ.抵抗スイッチング動作の低抵抗状態では,素子は金属伝導を示すため,母体酸化物の還元による金属の形成が期待される.この推測に基づいて,光電子顕微鏡・エネルギー分散型X線分析などによる化学組成の評価(Cuの価数分析・定性定量分析)を行った結果,パス構造は強く還元されたCuOから成ることが明らかになり,また金属Cuの存在も強く示唆された.化学状態は空間的に不均ーであることから,一種の非平衡的な反応の関与が推察される.

Metal/Migration Metal Acid/Metallic Structure Structure Resistance Effects Research Migration metal acid compound shows resistance to the effect of large きな attention を set め, living 発に research されている. そのmotivation は二つあり, the next generation does not wave発性メモリであるresistant メモリprimoko への応用和びphenomenon's origin of physics の明である. Author はこれまでに, CuO におけるresistant スイッチングeffectのstageが,ソフトJue縁breakeroperationによってacidification substance This year's conductive conductive にれる Conductiveの実験を行った.1, conductive パスの forming position and びサイズのcontrol パスの forming は a kind of のJue縁breaker壊であることがlast year までのRESULTS から明らかになっているため, bureau's なelectric circle concentration area を ELECTRODE パターンに INTRODUCE することで, パスの forming position control をtrial みた.To form the concentrated area of ​​the electric circle, されれるとともに, The distance between the electrodes is adjusted by adjusting the distance between the electrodes, and the distance between the electrodes is reduced by adjusting the distance between the electrodes. Come on, come on.・The current is greatly reduced and the current is greatly reduced. That is, when the effect is The future of micronization and high concentration of elements will be based on high-quality materials. 2. Chemical analysis of conductive materials and conductive materials. Molten materials.観を志つ. Resistance to the low resistance state of the action of スイッチング, element は metal 伝 gui を show す た め, parent acid compound の return to its original form に よ る metal の formation がされる.この speculated on the basis of づいて, photoelectron microscopy・エネルギーdispersion Quantitative analysis) を row った results, パス structure は strong く さ れ た CuO か ら る こ と が 明 ら か に な り, ま た metal Cu の presence も STRONG く SHOW された. Uneven chemical state in space, a kind of non-equilibrium reaction and inference. 2. Chemical analysis guide of conductivity Electrical acid compound is melted and maintained outside the body. Resistance to the low resistance state of the action of スイッチング action, elemental acid compound is shown in the metal body, and the parent acid compoundの元によるmetal の Formation がされる.このspeculation にbased づいて, photoelectron radiant micromirror・エネルギーdispersion X-ray analysis などによる chemical compositionの evaluation 価 (Cuの価 numerical analysis・qualitative and quantitative analysis)を行った results,パスstructuralはstrongく元されたCuOから成ることが明らかになり,まThe existence of metallic Cu is a strong indication of the chemical state. The spatial unevenness of the chemical state is a kind of non-equilibrium reaction and inference.

项目成果

酸化物抵抗スイッチング素子における電流パスの設計と制御

氧化物电阻开关元件电流路径的设计与控制

• 发表时间: 2007
• 作者: Hiroya Matsuba;Yutaka Ishikawa;藤原 宏平
• 通讯作者: 藤原 宏平

Nonvolatile resistance memory effect in a conductive filament electroformed in dielectric oxides

介电氧化物中电铸导电丝的非易失性电阻记忆效应

• 发表时间: 2007
• 作者: Hiroya Matsuba;Yutaka Ishikawa;藤原 宏平;藤原 宏平
• 通讯作者: 藤原 宏平