記者從中國科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所沈陽材料科學(xué)國家研究中心胡衛(wèi)進研究員與合作者，提出利用緩沖層定量調(diào)控薄膜應(yīng)變，延遲鐵電薄膜晶格弛豫從而增強鐵電極化強度的策略，成功揭示極化強度同鐵電隧道結(jié)存儲器隧穿電阻之間的關(guān)聯(lián)，并實現(xiàn)巨大器件開關(guān)比。相關(guān)研究成果以“外延應(yīng)變調(diào)控鐵電極化強度實現(xiàn)巨大隧穿電致電阻效應(yīng)”為題，發(fā)表于國際雜志《美國化學(xué)學(xué)會·納米》上。
鐵電隧道結(jié)具有簡潔的金屬-超薄鐵電-金屬疊層器件結(jié)構(gòu)，它利用鐵電極化翻轉(zhuǎn)調(diào)控量子隧穿效應(yīng)獲得不同的電阻態(tài)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能。具有高速讀寫、低功耗和高存儲容量等優(yōu)點，屬于下一代信息存儲技術(shù)。隧穿電致電阻是隧道結(jié)的關(guān)鍵性能指標(biāo)，它與界面電荷屏蔽效應(yīng)、鐵電極化強度等密切相關(guān)。目前，一般通過多樣化的電極工程調(diào)制電荷屏蔽效應(yīng)，實現(xiàn)隧穿電致電阻的提升。但鐵電層的電極化強度如何定量影響隧穿電致電阻，迄今尚無實驗驗證。
研究人員以Sr3Al2O6/La0.67Sr0.33MnO3/BaTiO3為模型體系，利用激光分子束外延技術(shù)實現(xiàn)了多層膜的原子級逐層生長和隧道結(jié)器件的制備。研究發(fā)現(xiàn)，Sr3Al2O6緩沖層厚度可連續(xù)調(diào)控BaTiO3單晶薄膜的面內(nèi)應(yīng)變，從而線性增強鐵電極化強度。基于此，研究人員得以在-2.1%的壓應(yīng)變下，在BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3界面獲得80μC/cm2的鐵電極化強度，打破已報道的最高值紀(jì)錄。
記者從中國科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所沈陽材料科學(xué)國家研究中心胡衛(wèi)進研究員與合作者，提出利用緩沖層定量調(diào)控薄膜應(yīng)變，延遲鐵電薄膜晶格弛豫從而增強鐵電極化強度的策略，成功揭示極化強度同鐵電隧道結(jié)存儲器隧穿電阻之間的關(guān)聯(lián)，并實現(xiàn)巨大器件開關(guān)比。相關(guān)研究成果以“外延應(yīng)變調(diào)控鐵電極化強度實現(xiàn)巨大隧穿電致電阻效應(yīng)”為題，發(fā)表于國際雜志《美國化學(xué)學(xué)會·納米》上。
鐵電隧道結(jié)具有簡潔的金屬-超薄鐵電-金屬疊層器件結(jié)構(gòu)，它利用鐵電極化翻轉(zhuǎn)調(diào)控量子隧穿效應(yīng)獲得不同的電阻態(tài)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能。具有高速讀寫、低功耗和高存儲容量等優(yōu)點，屬于下一代信息存儲技術(shù)。隧穿電致電阻是隧道結(jié)的關(guān)鍵性能指標(biāo)，它與界面電荷屏蔽效應(yīng)、鐵電極化強度等密切相關(guān)。目前，一般通過多樣化的電極工程調(diào)制電荷屏蔽效應(yīng)，實現(xiàn)隧穿電致電阻的提升。但鐵電層的電極化強度如何定量影響隧穿電致電阻，迄今尚無實驗驗證。
研究人員以Sr3Al2O6/La0.67Sr0.33MnO3/BaTiO3為模型體系，利用激光分子束外延技術(shù)實現(xiàn)了多層膜的原子級逐層生長和隧道結(jié)器件的制備。研究發(fā)現(xiàn)，Sr3Al2O6緩沖層厚度可連續(xù)調(diào)控BaTiO3單晶薄膜的面內(nèi)應(yīng)變，從而線性增強鐵電極化強度。基于此，研究人員得以在-2.1%的壓應(yīng)變下，在BaTiO3/La0.67Sr0.33MnO3界面獲得80μC/cm2的鐵電極化強度，打破已報道的最高值紀(jì)錄。
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