相互作用与缺陷运动对局部相分离材料中的坡度反转记忆效应的影响
材料科学
2025-11-20 v1 强关联电子
摘要
金属-绝缘体相变金属氧化物 (TMO) 中的坡度反转记忆 (RRM) 效应——通过重复温度循环诱导的非易失电阻变化——已在神经形态计算和非易失存储器器件中引起广泛关注。我们先前引入的缺陷运动模型成功解释了 VO 中的 RRM，捕捉到了观察到的关键温度位移以及样本全部分布的记忆累积。然而，该方法未考虑金属域与绝缘域之间的相互作用，而 RRM 仅在将 TMO 带入金属-绝缘体共存区时才会出现。本文通过将随机场 Ising 模型与缺陷扩散-取聚合相结合，扩展了该模型，从而在预测 RRM 与域相互作用关系的同时实现精确的滞后建模。我们的仿真结果表明，RRM 的最大值出现在翻转温度接近加热支路拐点处，这与对 VO 的实验观察相一致。最重要的是，我们发现最近邻相互作用的增强可提升最大记忆效应，从而为优化 RRM 性能提供了明确机制。由于该模型采用最小假设，我们预测 RRM 应在表现电子域模式相共存的材料中广泛存在。这项工作不仅拓展了对 TMO 中记忆行为的基本理解，也为优化器件应用提供了广泛需要的理论框架。
引用
@article{arxiv.2511.15147,
title = {Effects of Interactions and Defect Motion on Ramp Reversal Memory in Locally Phase Separated Materials},
author = {Y. Sun and M. Alzate Banguero and P. Salev and Ivan K. Schuller and L. Aigouy and A. Zimmers and E. W. Carlson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15147},
year = {2025}
}
备注
13 + 11 pages, 10 + 7 figures, first submitted version before peer-review, accepted by Advanced Electronic Materials