“ Ciclos de histéresis memristivos en interfaces Ag – Manganita” Néstor Fabián Ghenzi Pablo Levy. CAC Pablo Levy. CAC Fernando Gomez Marlasca. CAC Fernando Gomez Marlasca. CAC Rubén Weht. CAC Rubén Weht. CAC Maria José Sánchez. CAB Maria José Sánchez. CAB Marcelo Rozenberg. UBA Marcelo Rozenberg. UBA. Charla EPICO de Abril de San Martín, Buenos Aires. Argentina.

Motivación Óxidos simples: NiO, TiO 2 ….Óxidos simples: NiO, TiO 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 neuronales, circuitos analogicos, ….Aplicaciones: Memorias, FPGA, redes neuronales, circuitos analogicos, ….

Resistive Switching: Mediciones

Resistive 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 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 cuando la R inicial es menor.   Para V negativos, el umbral es casi independiente del 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 Vacancias

  E th ~ 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 Vacancias   E th ~ 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.

Conclusiones 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 atención

Resistive Switching: Mediciones Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.

Resistive Switching: Mediciones Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.

Resistive Switching: Mediciones Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.

Resistive Switching: Mediciones Existe una diferencia de un orden de magnitud entre los valores asociados al contacto D y al A.