基于有機磁電耦合異質結的非易失性存儲器研究
發(fā)布時間:2018-05-29 05:29
本文選題:非線性磁電耦合 + 耦變存儲器 ; 參考:《中國科學院大學(中國科學院物理研究所)》2017年碩士論文
【摘要】:近年來,隨著信息技術的發(fā)展,通用型非易失性存儲器逐漸成為了信息和材料等領域的研究熱點。其中,耦變存儲器(TCRAM)是基于非線性磁電耦合效應的一類新型非易失性存儲器。其主要是由鐵電和磁性材料復合而成的多鐵性異質結構成,利用異質結不同的磁電耦合系數狀態(tài)來存儲信息,正、負磁電耦合系數可作為耦變存儲器的兩個可區(qū)分狀態(tài),用于存儲二進制信息中的“0”和“1”。通過施加脈沖電場,以改變鐵電材料的極化狀態(tài)來寫入信息;通過讀取異質結磁電耦合系數來讀取信息。它具有結構簡單,讀取非破壞性,功耗低等優(yōu)點。此外,以柔性薄膜制備的器件由于具有獨特的柔韌性、延展性、便攜性等優(yōu)點,在智能可穿戴器件領域具有很大的應用前景。因此,本論文選擇基于P(VDF-TrFE)柔性薄膜的有機磁電耦合異質結作為研究對象,實現有機柔性非易失耦變存儲器。首先,我們采用溶膠-凝膠法,制備了P(VDF-TrFE)/Metglas有機磁電耦合異質結,并對其進行了系統(tǒng)的磁電耦合性能研究。在特定的直流磁場偏置下,通過施加合適的脈沖電場,來改變P(VDF-TrFE)/Metglas中鐵電層的極化狀態(tài),以實現兩個不同磁電耦合系數的狀態(tài),且這些不同磁電耦合系數的狀態(tài)可被多次重復地反轉。進而,通過施加四個合適的脈沖電場,來改變P(VDF-TrFE)/Metglas中鐵電層的極化狀態(tài),以實現四個不同磁電耦合系數的狀態(tài),且這些不同磁電耦合系數的狀態(tài)可被多次重復地寫入。從而證明了P(VDF-TrFE)/Metglas有機磁電耦合異質結可作為多態(tài)耦變存儲器件的可行性。然后,為了實現零偏置磁場下的非易失性存儲,我們利用Ni去代替Metglas磁性層,得到了P(VDF-TrFE)/Ni有機磁電耦合異質結。由于Ni層較大的剩余磁矩及磁致伸縮特性,P(VDF-TrFE)/Ni的磁電耦合系數在零偏置磁場下依舊可以被脈沖電場所反轉。選定合適的脈沖電場,在零偏置磁場下實現了多態(tài)的非易失性存儲。相較于P(VDF-TrFE)/Metglas有機磁電耦合異質結,極大地簡化了P(VDF-TrFE)/Ni存儲器的讀取結構,從而降低了能耗?傊,我們在P(VDF-TrFE)柔性薄膜的有機磁電耦合異質結中實現了非易失耦變多態(tài)存儲,為耦變存儲器在柔性電子學的應用奠定了基礎。
[Abstract]:In recent years , with the development of information technology , universal non - volatile memory has become a hot topic in the fields of information and material .
【學位授予單位】:中國科學院大學(中國科學院物理研究所)
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP333;TB383.2
【參考文獻】
相關期刊論文 前2條
1 尚大山;柴一晟;曹則賢;陸俊;孫陽;;Toward the complete relational graph of fundamental circuit elements[J];Chinese Physics B;2015年06期
2 尚大山;孫繼榮;沈保根;Wuttig Matthias;;Resistance switching in oxides with inhomogeneous conductivity[J];Chinese Physics B;2013年06期
,本文編號:1949677
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