基于终止方式的SrTiO$_3$ 价态变换存储器电阻切换
材料科学
2025-07-02 v1
摘要
基于 SrTiO (STO) 的价态变换存储器 (VCM) 单元是一种有前景的新型存储器器件。虽然大多数 VCM 单元的工作原理依赖于导电丝的生长和消散，但基于 STO 的器件已知表现出独特的'界面型'开关，与其活性电极的势垒调制相关。然而，导致界面型开关的具体过程尚未完全阐明。本文采用完全原子级且基于第一性原理的模型研究了 Pt-STO-Ti 堆叠的电阻开关。我们识别到晶体 STO 的终止方式在开关机制中起决定性作用，这取决于材料与 Pt 电极之间的相对能带对齐。在 particular，我们显示，Pt 侧氧空位的积聚可作为 TiO-终止器件中电阻开关的原因，通过降低 STO 层的导带底能，从而促进通过势垒的传输。此外，我们研究了导电丝开关在 STO 中的可能性，发现其最可能发生在 SrO 终止器件的 Pt 电极处。
引用
@article{arxiv.2507.00318,
title = {Termination-Dependent Resistive Switching in SrTiO$_3$ Valence Change Memory Cells},
author = {Marko Mladenović and Manasa Kaniselvan and Christoph Weilenmann and Alexandros Emboras and Mathieu Luisier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.00318},
year = {2025}
}