Interface resistive switching effects in bulk manganites

Abstract

Abstract:A physical mechanism driving the resistance switching in heterocontacts, formed by a metal counterelectrode and electrically conducting bulk perovskite manganites, is discussed. The nature of the inelastic, charge-hopping transport inside insulating and strongly inhomogeneous metal/manganite interfaces is studied theoretically. Comparison with measured current-voltage characteristics for a La 0 67 Ca 0 33 MnO 3 /Ag heterostructure in a high-resistance state reveals the presence of one or more charge traps along a conduction path within the interface. In a low-resistance state the main charge-transferring events are direct tunneling ones. The analysis of electrical noise measurements for a La 0 82 Ca 0 18 MnO 3 single crystal in three different charge-transport regimes shows scattering centers with a broad, flat spectrum of excitation states, independent of manganite electrical and/or magnetic characteristics. All of these results are consistent with an oxygen-drift model for a bistable resistance state in perovskites.

Charge trapping-detrapping induced resistive switching in Ba0.7Sr0.3TiO3

“…3 Many binary oxides and perovskite transition metal oxides, e.g. titanates, 4, 5 zirconates, 6,7 and manganites, 8,9 have been investigated as the switching element. 10 Over the years, different models have been proposed to explain the resistive switching phenomona.…”

Memristor, a Nano-Scaled Element for the Computer Memory: A Mini-Review with Some New Results for an ac-Driven Memristor

“…Further investigations [6] have confirmed the presence of the effect in a high-T c superconductor BiSrCaCuO and showed that it is observed up to room temperature. Experiments performed on four-component Mnbased compounds revealed the presence of resistive switchings in this class of materials as well [7,8].…”

Universal Character of Tunnelling Conductance of Metal–Insulator–Metal Heterostructures with Nanosize Oxide Interlayers

“…Δε ≤ ε − ε -энергия испускаемого бозона) совпадают [40,41]. Далее предположим, что внутри дефектного диэлектрического слоя, размеры которого в поперечных нормали направлениях являются макроскопическими, имеется множество локализованных состояний, и поэтому электронное туннелирование сквозь него может осуществ-ляться самыми различными способами, из которых для нас важней-шими являются те, которые приводят к максимуму туннельной прово-димости.…”

“…В следующем подразделе приведены экспериментальные данные, под-тверждающие степенную зависимость σ inel (V) в достаточно широкой области напряжений с показателем степени, близким к 1,33, не-смотря на то, что фононные энергии ω в исследованных диэлектри-ческих слоях были достаточно большими и, вряд ли, могли быть адекватно описаны дебаевским приближением ω = v s q. Согласно ра-боте [41] совпадение экспериментальных и теоретических зависимо-стей в этих случаях является случайным и связано с тем, что соот-ветствующие функции электрон-фононного взаимодействия α T ε ε ∝ ε − ε , что в точности соответ-ствует результату Глазмана-Матвеева (17). Подчеркнем, что ре-зультаты двух принципиально различных приближений α 2 F(ω) сов-падают только для описанной выше двухдефектной конфигурации [41]. Некоторые выводы, которые получаются в рамках аппрокси-мации α 2 F(ω) ≈ const, будут приведены в следующем подразделе.…”

“…Рост числа дефектов, вовлеченных в туннельный процесс, приводит к росту параметра n. Таким образом, измеряя индекс n, мы можем получить информацию об особенностях электронного транспорта сквозь неупорядоченные слои диэлектрика и о его структуре. Так, в работе [41] было предложено определять экспериментально зависимость n = dln(σ(V) − σ(0))/dlnV от напряже-ния для того, чтобы выяснить физический механизм прохождения через тонкие оксидные слои. Исследовались процессы переключения контактного сопротивления в контактах с манганитами в результате приложения высоких электрических напряжений.…”