本文關(guān)鍵詞：金屬配位三聯(lián)吡啶聚合物的電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)及其應(yīng)用研究

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【摘要】：電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)可應(yīng)用于存儲(chǔ)器領(lǐng)域,與基于無(wú)機(jī)物的電阻轉(zhuǎn)變器件相比,基于金屬配位三聯(lián)吡啶聚合物的電阻轉(zhuǎn)變器件因材料本身具有的諸如 材料結(jié)構(gòu)易于調(diào)變或修飾、可溶液加工、存儲(chǔ)密度高、制造成本相對(duì)低廉‖等顯著優(yōu)勢(shì)而備受青睞。本文以電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)為起點(diǎn),概述了電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)的分類、電阻轉(zhuǎn)變器件的結(jié)構(gòu)、性能參數(shù)以及所用的材料體系。針對(duì)電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)的應(yīng)用,系統(tǒng)地闡述了阻變存儲(chǔ)器和神經(jīng)突觸模擬的研究進(jìn)展、存在的問(wèn)題和未來(lái)的發(fā)展方向。利用金屬配位三聯(lián)吡啶聚合物,制備了柔性多態(tài)阻變存儲(chǔ)器和突觸仿生憶阻器,基于此開(kāi)展了一些工作,并取得了一些進(jìn)展。設(shè)計(jì)合成了銪-鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物(TPy-Eu-Fe),并作為電阻轉(zhuǎn)變器件的存儲(chǔ)介質(zhì)。采用PDMS柔性襯底制備了電阻轉(zhuǎn)變器件ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS,研究器件的電阻轉(zhuǎn)變性能。結(jié)果表明,柔性阻變器件有較穩(wěn)定的阻變性能,并在RESET過(guò)程中表現(xiàn)出多態(tài)存儲(chǔ)的現(xiàn)象。對(duì)器件的柔性進(jìn)行測(cè)試,發(fā)現(xiàn)在較小形變量(1%)范圍內(nèi)器件依然保持多級(jí)電阻轉(zhuǎn)變行為,當(dāng)器件被拉伸至較大形變量(≥1%)范圍,器件只有兩個(gè)阻態(tài)存在,最終器件失效。器件發(fā)生多級(jí)電阻轉(zhuǎn)變行為的原因是金屬鐵離子還原過(guò)程的不徹底。設(shè)計(jì)合成了鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物(TPy-Fe),并將其和紫羅堿作為電阻轉(zhuǎn)變器件的功能層,制備了電阻轉(zhuǎn)變器件Ta/EV(ClO_4)_2+PEO/TPy-Fe/ITO/Glass。實(shí)驗(yàn)表明,器件成功模擬了生物突觸的一系列功能,如突觸的增強(qiáng)與抑制、學(xué)習(xí)、遺忘、脈沖時(shí)間依賴可塑性、脈沖速率依賴可塑性等性能。隨著正向刺激和負(fù)向刺激的次數(shù)增加,器件的塑性依次增加和減少。在對(duì)突觸的學(xué)習(xí)和遺忘模擬中發(fā)現(xiàn),隨著刺激次數(shù)的增加,器件達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的塑性和衰減指數(shù)依次增大。
【關(guān)鍵詞】：電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng) 金屬配位三聯(lián)吡啶聚合物 阻變存儲(chǔ)器 神經(jīng)突觸模擬
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O631.23
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)簡(jiǎn)介9-14
• 1.1.1 電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)的分類10-12
• 1.1.2 電阻轉(zhuǎn)變器件的基本結(jié)構(gòu)12
• 1.1.3 電阻轉(zhuǎn)變器件的性能參數(shù)12-14
• 1.2 電阻轉(zhuǎn)變器件所用的材料體系14-22
• 1.2.1 介質(zhì)材料15-21
• 1.2.2 電極材料21-22
• 1.3 電阻轉(zhuǎn)變效應(yīng)的應(yīng)用研究22-28
• 1.3.1 阻變隨機(jī)存儲(chǔ)器22-25
• 1.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬25-28
• 1.4 本論文研究?jī)?nèi)容及意義28-29
• 第二章 基于銪-鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物的多值存儲(chǔ)及柔性研究29-46
• 2.1 引言29
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分29-32
• 2.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑29
• 2.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器29-30
• 2.2.3 銪-鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物(TPy-Eu-Fe)的制備30-31
• 2.2.4 ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS器件的制備31-32
• 2.3 銪-鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物(TPy-Eu-Fe)的結(jié)構(gòu)與性能分析32-36
• 2.3.1 TPy-Eu-Fe的紅外光譜分析32-33
• 2.3.2 TPy-Eu-Fe的X射線光電子能譜(XPS)分析33-34
• 2.3.3 TPy-Eu-Fe的分子量表征34-35
• 2.3.4 TPy-Eu-Fe的熱性能分析35-36
• 2.4 ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS器件的結(jié)構(gòu)與性能分析36-45
• 2.4.1 ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS器件的表面形貌分析36-37
• 2.4.2 ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS器件的多值存儲(chǔ)37-39
• 2.4.3 ITO/TPy-Eu-Fe/ITO/PDMS器件的柔性研究39-45
• 2.5 本章小結(jié)45-46
• 第三章 基于鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物的神經(jīng)突觸模擬46-62
• 3.1 引言46
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分46-48
• 3.2.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑46
• 3.2.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器46-47
• 3.2.3 鐵配位三聯(lián)吡啶(TPy-Fe)聚合物的制備47-48
• 3.2.4 Ta/EV(ClO_4)_2+PEO/TPy-Fe/ITO/Glass器件的制備48
• 3.3 鐵配位三聯(lián)吡啶聚合物(TPy-Fe)的結(jié)構(gòu)與性能分析48-53
• 3.3.1 TPy-Fe的紅外光譜分析48-49
• 3.3.2 TPy-Fe的核磁共振波譜分析49-50
• 3.3.3 TPy-Fe的分子量表征50
• 3.3.4 TPy-Fe的X射線光電子能譜(XPS)分析50-51
• 3.3.5 TPy-Fe的熒光光譜分析51-52
• 3.3.6 TPy-Fe的能級(jí)分析52-53
• 3.4 Ta/EV(ClO_4)_2+PEO/TPy-Fe/ITO/Glass器件的結(jié)構(gòu)與性能分析53-60
• 3.4.1 Ta/EV(ClO_4)_2+PEO/TPy-Fe/ITO器件的結(jié)構(gòu)與斷面形貌表征53-54
• 3.4.2 Ta/EV(ClO_4)_2+PEO/TPy-Fe/ITO器件的電阻轉(zhuǎn)變性能分析54-60
• 3.5 本章小結(jié)60-62
• 第四章 結(jié)論與展望62-64
• 4.1 結(jié)論62-63
• 4.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-76
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76-77
• 致謝77-78

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