電阻變換效應及其阻變隨機存儲器的研究具有重要的科學意義和應用前景,是功能材料領(lǐng)域研究的前沿熱點。其多種潛在的特性及其相關(guān)的物理機制亟待深入探索。本文采用脈沖激光沉積法制備了多種氧化物薄膜及其異質(zhì)結(jié),研究了這些薄膜異質(zhì)結(jié)的電阻變換效應及其關(guān)聯(lián)的磁性性質(zhì),獲得電場調(diào)控薄膜電阻與磁性的規(guī)律；研究探索了電阻/磁性的電場調(diào)控機制,為可能的新型阻變/磁性耦合與調(diào)控器件應用提供前期的研究基礎(chǔ)。主要的研究方面及相應取得的研究成果如下：1.利用脈沖激光沉積（PLD）在Nb摻雜的SrTiO3 （NSTO）單晶襯底上生長了CuFe2O4薄膜,并構(gòu)建Pt/CuFe2O4/NSTO異質(zhì)結(jié)。該異質(zhì)結(jié)展現(xiàn)出優(yōu)異的雙極性電阻變換效應,RS倍率高達105,具有良好的保持性、耐久特性以及多級存儲特性。外加電壓可同時調(diào)控器件的電阻狀態(tài)和飽和磁化強度,并且磁性的變化與電阻的狀態(tài)改變表現(xiàn)出關(guān)聯(lián)特性。CuFe2O4/NSTO界面處的電荷注入束縛/解束縛以及氧空位遷移引起薄膜中Cu2+離子在四面體位子晶格中的重新分布是引起器件電阻和磁性變化的主要原因。本文研究結(jié)果擴展了基于CuFe2O4異質(zhì)結(jié)的應用領(lǐng)域,在非易失性多級阻變隨機存儲... 

【文章來源】：武漢大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：153 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
論文創(chuàng)新點
摘要
Abstract
引言
第一章 緒論
    1.1 電阻變換效應及其阻變存儲器的研究進展
        1.1.1 阻變存儲器
        1.1.2 電阻變換效應的發(fā)展簡史
        1.1.3 電阻變換效應的分類
        1.1.4 阻變存儲器的材料體系
        1.1.5 阻變存儲器的性能參數(shù)
        1.1.6 電阻變換效應的電輸運特性機制分析
        1.1.7 電阻變換效應的物理機制
        1.1.8 物質(zhì)磁性分類以及氧化物中電阻變換效應對磁性的影響
        1.1.9 阻變存儲器面臨的挑戰(zhàn)
    1.2 本文研究內(nèi)容
第二章 樣品制備方法與表征技術(shù)
    2.1 樣品制備方法
        2.1.1 脈沖激光沉積技術(shù)
        2.1.2 磁控濺射技術(shù)
    2.2 測試表征技術(shù)
        2.2.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征技術(shù)
        2.2.2 電性能測試
        2.2.3 磁性能測試
第三章 鐵磁性氧化物薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控
    3.1 CuFe_2O_4薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控研究
        3.1.1 樣品制備與表征
        3.1.2 結(jié)果分析與討論
    3.2 Fe_2O_3薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控研究
        3.2.1 樣品制備與表征
        3.2.2 結(jié)果分析與討論
    3.3 本章小結(jié)
第四章 反鐵磁性氧化物薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控
    4.1 NiO薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換與磁性調(diào)控研究
        4.1.1 樣品制備與表征
        4.1.2 結(jié)果分析與討論
    4.2 BiFeO_3薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換與磁性調(diào)控研究
        4.2.1 樣品制備與表征
        4.2.2 結(jié)果分析與討論
    4.3 本章小結(jié)
第五章 順磁性氧化物薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控
    5.1 Mn_3O_4薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控研究
        5.1.1 樣品制備與表征
        5.1.2 結(jié)果分析與討論
    5.2 Co_3O_4薄膜異質(zhì)結(jié)電阻變換及其磁性調(diào)控研究
        5.2.1 樣品制備與表征
        5.2.2 結(jié)果分析與討論
    5.3 本章小結(jié)
第六章 稀磁半導體Co：TiO_2薄膜電阻變換及其磁性調(diào)控研究
    6.1 樣品制備與表征
    6.2 結(jié)果分析與討論
    6.3 本章小結(jié)
第七章 全文總結(jié)與展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 展望
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表的論文目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]氧化物電致電阻變換與自束縛載流子[J]. 熊光成.  物理學進展. 2012(05)
[2]基于I-V特性的阻變存儲器的阻變機制研究[J]. 李穎弢,劉明,龍世兵,劉琦,張森,王艷,左青云,王琴,胡媛,劉肅.  微納電子技術(shù). 2009(03)

博士論文
[1]基于二元金屬氧化物阻變存儲器的研究[D]. 李穎弢.蘭州大學 2011



本文編號：3166052