隧道结中电流驱动的针孔形成和绝缘体-金属转变

J. Ventura; Z. Zhang; Y. Liu; J. B. Sousa; P. P. Freitas

doi:10.1088/0953-8984/19/17/176207

隧道结中电流驱动的针孔形成和绝缘体-金属转变

材料科学 2007-05-23 v2

作者: J. Ventura , Z. Zhang , Y. Liu , J. B. Sousa , P. P. Freitas

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摘要

最近在具有铁磁(FM)电极的薄隧道结(TJs)中观察到电流诱导电阻开关(CIS)，并将其归因于绝缘势垒中纳米收缩处金属原子的电迁移。本文在绝缘势垒上方和下方插入两个薄(20 \AA)非磁性(NM)Ta电极的TJs中研究了CIS效应。我们观察到正施加电流(从底部流向顶部引线)下的电阻(R)开关，其特征是电阻连续减小，并与电流驱动的金属离子从底部电极进入势垒(薄势垒态)相关。对于负电流，位移的离子返回到电极中的初始位置，电阻逐渐增加(厚势垒态)。我们测量了薄势垒态和厚势垒态( $R_b$ 和R $_B$ )的电阻随温度(T)的变化。实验表明，当隧道结处于 $R_b$ 态时，R(T)变化较弱，这与较小的隧道贡献相关。通过施加足够大的电流，我们在所研究的TJs中诱导了大的不可逆R减小，这与势垒退化相关。然后，我们监测了不同势垒退化阶段R(T)依赖关系的演变。特别是，我们观察到从隧道主导输运到金属主导输运的平滑转变。初始退化阶段与不可逆的势垒厚度减小有关(没有形成针孔)。只有在较晚的势垒退化阶段，两个电极之间才出现金属路径，然而，对于足够小的针孔半径，这些路径不会导致金属主导的输运。

关键词

隧道结电流诱导电阻开关电迁移针孔形成绝缘体-金属转变势垒退化

引用

@article{arxiv.cond-mat/0702501,
  title  = {Electrical current-driven pinhole formation and insulator-metal transition in tunnel junctions},
  author = {J. Ventura and Z. Zhang and Y. Liu and J. B. Sousa and P. P. Freitas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:cond-mat/0702501},
  year   = {2007}
}

备注

10 pages, 3 figures

隧道结中电流驱动的针孔形成和绝缘体-金属转变

摘要

关键词

引用

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