Ученые дополнили картину процессов, протекающих в памяти ReRAM
Резистивной памяти (ReRAM), по всей видимости суждено стать следующей преобладающей технологией хранения информации. Для объяснения механизма её действия до последнего времени использовали две базовые концепции, которые считались взаимоисключающими, так как использовали разные типы активных ионов.
Исследователи из Юлиха (Германия) работая над уточнением этих теорий вместе с коллегами из других стран, пришли к неожиданным результатам. Как сообщается в их статьях, вышедших в журналах Nature Nanotechnology и Advanced Materials, в ячейках резистивной памяти с изменением валентности (valence change memory, VCM) активны не только отрицательно заряженные ионы кислорода, но и считавшиеся свойственными только памяти ECM (electrochemical metallization memory) положительно заряженные ионы металлов.
Обнаруженный эффект позволяет при необходимости изменять переключающие характеристики ячеек ЗУ, переходя от одной концепции к другой.
Формирование тонких проводящих волокон из металлических катионов обеспечивает мемристорное поведение ReRAM типа ECM. Немецкие учёные вместе со специалистами бостонского MIT, Национального института материаловедения в Цукуба (Япония) и Национального университета Чонбук (Корея) смогли сделать видимым образование подобных волокон и в VCM, подавив там движение ионов кислорода. Для этого они нанесли на поверхность раздела между электродом и твёрдым электролитом одноатомный слой углерода — графен.
«Графен применялся для подавления транспорта кислородных ионов через границу раздела фаз и для замедления кислородных реакций. Внезапно мы увидели коммутирующие характеристики, подобные тем, что характерны для ячеек ECM и предположили, что металлические ионы активны и в VCM. Эта догадка получила дополнительное подтверждение в экспериментах на диффузию и с применением сканирующего туннельного микроскопа», — заявил доктор Илья Валов, электрохимик Института Петера Грюнберга в Юлихе (PGI-7).
«В зависимости от приложений, наши результаты помогут целенаправленно использовать или подавлять найденный эффект», — пишет он. Открытие также позволит переосмыслить прежние исследования и переработать имеющиеся модели резистивной памяти.