ZnO-Co基納米材料的電致阻變和磁電阻效應(yīng).pdf

1、自旋憶阻器件兼具電致阻變和磁電阻效應(yīng)，可以實現(xiàn)多個電阻態(tài)，在多態(tài)非易失性存儲器和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)中具有廣闊的應(yīng)用前景，因此，尋找一種能同時對電場和磁場響應(yīng)的材料至關(guān)重要。本文設(shè)計并采用磁控濺射方法制備了以ZnO-Co和ZnO/ZnO-Co作為功能層、以Pt作為電極的自旋憶阻器件，研究了它們的電致阻變和磁電阻效應(yīng)。
　　(1)以ZnO-Co顆粒膜作為功能層的Pt/ZnO-Co/Pt器件表現(xiàn)出穩(wěn)定的雙極性電阻轉(zhuǎn)變行為，并且其不需要軟

2、擊穿過程，這可能是因為功能層ZnO中的Co顆粒的存在不僅可以作為導(dǎo)電絲形成的前驅(qū)體，而且還有助于局域電場的增強(qiáng)，從而在減小導(dǎo)電絲形成隨機(jī)性的同時還可以進(jìn)一步降低能耗；
　　(2)以ZnO/ZnO-Co雙層膜作為復(fù)合功能層的器件在表現(xiàn)出雙極性電阻轉(zhuǎn)變行為的同時，在高、低阻態(tài)下均具有室溫磁電阻效應(yīng)，因此，通過外加電場和磁場的調(diào)控，Pt/ZnO/ZnO-Co/Pt器件可以實現(xiàn)四個電阻態(tài)。分析表明，其電致阻變行為歸因于氧離子遷移導(dǎo)致的氧空

3、位的積累以及功能層中Co的貢獻(xiàn)。高、低阻態(tài)下的磁電阻效應(yīng)分別符合隧穿機(jī)制和巨磁電阻機(jī)制；
　　(3)在上述結(jié)果的基礎(chǔ)上，通過改變ZnO-Co層中Co的含量可以有效調(diào)制ZnO-Co的電阻，從而使得在以ZnO-Co膜作為功能層的器件中也可以同時實現(xiàn)電致阻變和磁電阻效應(yīng)。
　　總之，以ZnO-Co和ZnO/ZnO-Co作為功能層的器件均顯示雙極性阻變特性，并且在高、低阻態(tài)下均具有室溫磁電阻效應(yīng)。因此，通過電場和磁場的調(diào)控，我們可以