钨青铜纳米线的可控制备及其电离子耦合输运

发布时间：2023-02-07 09:07

　　非易失性的阻变存储器在存储器领域占据着越来越重要的地位。阻变存储器的阻变效应广泛地存在各种材料的纳米器件中,由于阻变性能不稳定且物理机制尚存在争议,制约了其应用前景。WO3由正八面体WO6共顶点组成,存在更大的空间间隙,碱金属离子或氢离子可以嵌入而形成非化学计量比的稳定结构。尤其是在沿c轴方向生长的六方晶相WO3纳米线中,存在平行于轴向的准一维纳米孔道,有望实现碱金属离子或氢离子在纳米孔道中可逆迁移,从而获得稳定的、重复性好的阻变性能。因此,单晶六方晶相AxWO3可能是研究电子-离子耦合输运效应的理想平台,从而构筑性能稳定可靠的纳米尺度阻变存储器的最佳材料。本文主要研究结果如下:1、水热法中通过控制反应温度,实现六方晶系K0.26WO3纳米线和K2OW7O21纳米线的可控制备。在不同温度的氢气氛中还原K2OW7O21纳米线,能有效克服K+离子聚集导致的纳米线断裂,获得了直径可控的单晶六方晶相K0.26WO3纳米线。X射线定量分析表明,沿着K0.26WO3纳米线径向/轴向的晶胞参数和晶格微观应变表现出各向异性行为,可以归因于表面效应和K+离子的聚集或有序化的共同作用。定量分析结果还表明,...

【文章页数】：119 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 阻变存储器的阻变机制
        1.2.1 离子效应
        1.2.2 电子效应
        1.2.3 热效应
    1.3 WO₃的性能与应用
        1.3.1 WO₃的结构与性能
        1.3.2 WO₃在阻变存储器方面的应用
    1.4 A_xWO₃的性质与应用
        1.4.1 A_xWO₃纳米线的制备
        1.4.2 A_xWO₃的性能
        1.4.3 A_xWO₃中金属-绝缘体相变
        1.4.4 A_xWO₃在阻变存储器应用方面的现状
    1.5 本论文选题的动机及研究内容
第二章 钾钨青铜纳米线的可控制备和X-ray定量分析研究
    2.1 研究背景
    2.2 实验过程
        2.2.1 实验设备与试剂
        2.2.2 材料制备
        2.2.3 材料表征
    2.3 结果与分析
        2.3.1 K_xWO3纳米线表征
        2.3.2 在180℃下合成K_0.26WO₃纳米线的定量分析
        2.3.3 在240℃下合成K₂OW₇O₂₁纳米线的定量分析
    2.4 本章小结
第三章 钠钨青铜纳米线的可控制备及其晶格应力调控研究
    3.1 研究背景
    3.2 实验过程
    3.3 结果与分析
        3.3.1 Na_xWO₃纳米线表征
        3.3.2 Na_xWO₃纳米线定量分析
        3.3.3 Ar⁺离子轰击
    3.4 本章小结
第四章 钠钨青铜纳米线的阻变行为研究
    4.1 研究背景
    4.2 实验过程
        4.2.1 器件制备
        4.2.2 器件测试
    4.3 结果与分析
        4.3.1 电场作用下钠离子的迁移
        4.3.2 阻变机制的转变
        4.3.3 可逆重构的整流特性
    4.4 本章小结
第五章 钠钨青铜纳米线中电流诱导的绝缘体-金属相变
    5.1 研究背景
    5.2 实验过程
        5.2.1 器件制备
        5.2.2 器件测试
    5.3 结果与分析
        5.3.1 不同偏压下器件的I-V曲线
        5.3.2 绝缘体-金属相变
        5.3.3 导电丝瓦解
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文结论
    6.2 工作展望
参考文献
附录: 攻读学位期间论文发表情况
致谢



本文编号：3736805