金属 - 金属接触中的双极电开关效应

电开关效应已在精心设计的、构建于微小几何尺度下的金属 - 绝缘体 - 金属器件中被观察到。这些器件通常被称为忆阻器，由特定材料构成，如过渡金属氧化物、硫族化合物、钙钛矿、具有价态缺陷的氧化物，或惰性电极与电化学活性电极的组合。此前尚未有简单的物理器件被报道表现出电开关效应。我们发现，由金属碎片形成的简单点接触或颗粒排列表现出双极开关特性。这些被称为相干检波器（coherers）的器件曾被视为单向保险丝。我们已识别出控制电阻状态的状态变量，并可将器件编程以在多个稳定电阻状态之间切换。我们的观察结果表明，此前假设的导致其电阻变化的热机制是不充分的。这些器件构成了忆阻器（常被称为第四种无源元件）缺失的典型物理实现。除了在理解金属接触方面的理论进展外，当前的发现为物理学家和工程师提供了一种简单的忆阻器，使其能够进行此前无法实现的广泛实验。