Сибирские ученые нашли более эффективный способ получения материалов для мемристоров
Мемристорами называют пассивные электрические элементы, способные изменять сопротивление в зависимости от протекшего электрического заряда. Такие материалы важны, например, для создания ячеек энергонезависимой памяти. Чаще всего мемристоры делают из диоксида титана (TiO2) с вакансиями кислорода. Это такой материал, где кислорода (O) не хватает и некоторые его позиции в кристаллической решетке остаются пустыми. Сопротивление меняется как раз за счет перемещения кислорода между этими свободными позициями-вакансиями. Перспективным аналогом диоксида титана считается диоксид циркония (ZrO2). Этот материал очень похож по свойствам на диоксид титана, хорошо совместим с кремнием, и в перспективе может быть даже дешевле, чем диоксид титана. Но пока что получать диоксид циркония с большим количеством кислородных вакансий значительно сложнее.
Решение проблемы, похоже, нашли ученые из Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета под руководством Леонида Федорова. О результатах их работы рассказывает портал наука.рф, а соответствующая научная статья опубликована в журнале Vacuum.
Ученые уже знали, что богатый вакансиями диоксид циркония стабилен при температурах выше 1100°С, когда кристаллическая решетка диоксида циркония переходит в так называемую тетрагональную фазу. Но при понижении температуры до комнатной материал всегда возвращался в состояние с малым числом кислородных вакансий. Чтобы стабилизировать тетрагональную фазу, Федоров и его коллеги провели синтез в вакуумной камере при очень низком давлении — в десятки тысяч раз меньше атмосферного. Состав полученного материала исследовали с помощью рентгеноструктурного анализа. Оказалось, что с уменьшением давления в вакуумной камере доля богатой вакансиями тетрагональной фазы возрастала с 11% до 53%.
Разработанная технология позволит синтезировать нужную фазу оксида циркония в промышленных масштабах. В дальнейшем авторы планируют более подробно исследовать, как присутствие кислородных вакансий сказывается на электрофизических и магнитных свойствах диоксида циркония.
Другие новости из мира науки
Смотреть все
