尖晶石结构铁氧体薄膜的电致阻变机理研究
结题报告
批准号:
51372281
项目类别:
面上项目
资助金额:
80.0 万元
负责人:
包定华
依托单位:
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2017
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
秦霓、胡伟、苏丽、撒同良、谢伟、周晓烨、赵剑雄、付建辉、邹利兰
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中文摘要
基于电致阻变效应的电阻式存储器是下一代非挥发存储器发展的重要方向。然而,人们对电致阻变效应的物理机制还缺乏清楚的认识,而这是发展性能优异的电致阻变材料及其存储器件必须解决的关键基础问题。我们最近的研究显示,尖晶石结构铁氧体薄膜具有优异的电致阻变特性,并与氧空位的迁移和分布及材料的磁性存在一定的联系。以此为基础,我们提出进一步开展其电致阻变效应的物理机制研究。通过研究尖晶石结构铁氧体薄膜的组成和微结构、表面界面结构,并考虑到尖晶石铁氧体材料的结构特殊性,通过有效的掺杂改性、缺陷形成与控制和优化的界面结构设计,探讨温度、电场和磁场作用下材料的磁性、载流子的输运特性包括氧空位的迁移和分布等与电致阻变特性的关联,揭示其电致阻变特性的物理机制,为新型电致阻变薄膜的设计制备及进一步的存储器应用提供新的思路和实验借鉴。
英文摘要
Resistive memory based on resistive switching effect is an important directon of next-generation nonvolatile memory. However, the physical mechanism of the resistive switching effect is not well understood yet. This is the key problem to be solved to develop high performance resistive switching materials and memories. Our recent research indicated that spinel structure ferrite thin films had excellent resistive switching effect, and the resistive switching effect had something to do with migration and distribution of oxygen vacancies and magnetic properties of the thin films. Based on this research result, we put forward to further studying the physical meachanism of the resistive switching effect of the spinel ferrite thin films. By studying the compositions, microstructure, surface and interface structure of the spinel ferrite thin films, and taking into consideration of special structure of spinel ferrite materials, through effectively doping and modifying, defect formation and control, and optimized interfacial structure design, the correlation between magnetic property, transport property of carriers including migration and distribution of oxygen vacancies, and resistive switching performance of the thin films under temperature, electric field, and magnetic field will be studied, and the physical mechanisms of resistive switching effect will be well understood. This project will provide a useful reference for design and preparation of new resistive switching thin films and further nonvolatile memory applications.
本项目通过研究尖晶石结构铁氧体薄膜的组成和微结构、表面界面结构,并考虑到尖晶石铁氧体材料的结构特殊性,通过有效的掺杂改性、缺陷形成与控制和优化的界面结构设计,探讨了温度、电场和磁场作用下材料的磁性、载流子的输运特性包括氧空位的迁移和分布等与电致阻变特性的关联,对尖晶石结构铁氧体薄膜的电致阻变特性的物理机制有了更深刻的认识。本课题的研究为新型电致阻变薄膜的设计制备及进一步的存储器应用提供新的思路和实验借鉴。.研究结果已在APL, ACS Appl. Mater. & Interfaces, RSC Adv.等国际学术刊物上发表论文24篇,已发表论文被Adv. Func. Mater.、APL、IEEE Electron Dev. Lett.、ACS Appl. Mater. Interfaces等他引。在国际学术会议上作特邀报告4次。培养博士后1人,博士毕业或在读博士生6人,硕士毕业或在读硕士生2人。指导的部分博士生、硕士生已先后获得研究生国家奖学金、中山大学优秀研究生奖学金、第九届亚洲特电子陶瓷会议优秀学生奖、中国物理年会最佳张贴报告奖等奖励。.本项目的研究成果作为一部分内容获得广东省自然科学奖一等奖。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s00339-015-9199-8
发表时间:2015-04
期刊:Applied Physics A-Materials Science & Processing
影响因子:2.7
作者:Chen Ruqi;Hu Wei;Zou Lilan;Li Baojun;Bao Dinghua
通讯作者:Bao Dinghua
DOI:10.1016/j.ceramint.2017.05.214
发表时间:2017-01-01
期刊:CERAMICS INTERNATIONAL
影响因子:5.2
作者:Hao, Aize;He, Shuai;Bao, Dinghua
通讯作者:Bao, Dinghua
Stabilizing resistive switching performances of TiN/MgZnO/ZnO/Pt heterostructure memory devices by programming the proper compliance current
通过编程适当的顺从电流来稳定 TiN/MgZnO/ZnO/Pt 异质结构存储器件的阻变性能
DOI:10.1063/1.4863744
发表时间:2014-01-27
期刊:APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子:4
作者:Chen, Xinman;Hu, Wei;Bao, Dinghua
通讯作者:Bao, Dinghua
DOI:10.1016/j.jallcom.2016.03.211
发表时间:2016-08-15
期刊:JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
影响因子:6.2
作者:Hu, Wei;Zou, Lilan;Bao, Dinghua
通讯作者:Bao, Dinghua
DOI:10.1063/1.4870627
发表时间:2014-04-07
期刊:APPLIED PHYSICS LETTERS
影响因子:4
作者:Hu, Wei;Zou, Lilan;Bao, Dinghua
通讯作者:Bao, Dinghua
硬/软磁尖晶石铁氧体外延周期膜的磁交 换耦合及电致阻变调控机理
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
纳米复合尖晶石铁氧体薄膜的电致阻变及磁性调控机理研究
  • 批准号:
    51872335
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
多功能纳米复合ZnO/(Bi,Ln)4Ti3O12发光铁电薄膜的制备及物性耦合研究
  • 批准号:
    51172289
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    62.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
含铕稀土共掺杂钛酸铋铁电薄膜的发光机理研究
  • 批准号:
    50872156
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    34.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
高性能微波介电薄膜的性能调控及可调机理研究
  • 批准号:
    U0634006
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    100.0万元
  • 批准年份:
    2006
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
多层复合PZT铁电薄膜的抗疲劳特性及其机理研究
  • 批准号:
    10574164
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    30.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    包定华
  • 依托单位:
国内基金
海外基金