Regisztráció és bejelentkezés

Nanométeres skálájú memrisztorok kapcsolási dinamikájának kísérleti vizsgálata

Nanométeres skálájú memrisztorok kapcsolási dinamikájának kísérleti vizsgálata

Gubicza Ágnes Msc II. évf.

Konzulensek: Dr. Halbritter András és Dr. Csontos Miklós, BME Fizika Tanszék

Összefoglaló néven memrisztornak nevezzük az olyan passzív áramköri elemeket, amelyek ellenállásának értéke függ a rajtuk korábban átfolyt töltés mennyiségétől. Ebből következően feszültség-áram karakterisztikájuk hiszterézist mutat. A jelenség létét elméletben már a hetvenes évek elején megjósolták [1], napjaink érdeklődését a 2008-ban megvalósított titán-oxid nanoszerkezet váltotta ki [2]. A memrezisztív tulajdonságokkal bíró anyagok alkalmazása a számítástechnikában vagy a neurális hálózatok modellezésében nagy előrelépéssel kecsegtet.

A BME Fizika Tanszékének laboratóriumában az elmúlt időszakban Ag2S nanoszerkezetek kapcsolási jelenségeit vizsgálták [3]. Nanométeres skálájú kontaktusok jól reprodukáló kapcsolást mutattak kis és nagy ellenállású állapotok között pozitív illetve negatív küszöbfeszültség hatására. Andrejev-spektroszkópiával vizsgálták a kialakuló vezetési csatornák számát és transzmisszióját.

Munkám során egy új berendezést fejlesztettem, ami alkalmas a kapcsolások dinamikájának gyors mérésére szobahőmérsékleten. A mintatartóban a tű rögzített, a vizsgálandó minta mozgatása pedig tisztán piezoelektromos mozgatókkal történik. Az így létrehozott kontaktusok stabilitása nagy, ezért az ellenállás-változás rövid és hosszú távú vizsgálatára is alkalmas. A minta és a tű egy zárt térfogatban helyezkedik el, a mérések vákuumban vagy tetszőleges védőgázban végezhetők.

Az elkészült berendezéshez egy mérésvezérlő programot írtam, ami képes a piezoelektromos mozgatókat irányítani, automatikusan kontaktust keresni, a feszültség-áram karakterisztikákat tetszőleges amplitúdóval felvenni, ábrázolni és menteni.

A mérőműszer segítségével különböző módon létrehozott kontaktusokat, és a kapcsolás dinamikáját vizsgáltam.

Irodalom:

1. Chua L.O., „Memristor – the missing circuit element”, IEEE Trans. Circuit Theory, 18, 507-519 (1971).

2. D. B. Strukov, G. S. Snider, D. R. Stewart, R. S. Williams , „The missing memristor found”, Nature, Vol. 453, 80 (2008)

3. A. Geresdi, „Local probing of electronic transport with point contact Andreev reflection measurements”, PhD thesis, BME (2011)

szerző

  • Gubicza Ágnes
    fizikus
    nappali

konzulensek

  • Dr. Halbritter András
    tanszékvezető, egyetemi tanár, Fizika Tanszék
  • Dr. Csontos Miklós
    tudományos munkatárs, Fizika Tanszék

helyezés

I. helyezett