Nanoszerkezetek
Download
1 / 22

Nanoszerkezetek - PowerPoint PPT Presentation


  • 103 Views
  • Uploaded on

Nanoszerkezetek. Spintronika spin polarizált elektron traszport Andrejev-spektroszkópia Magnetooptikai spektroszkópia mágneses vékonyrétegek komplex mágneses rendszerek Grafén struktúrák litografált grafén áramkörök szupra-ferro korrelációk Félvezető nanopálcikák kvatum pöttyök

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Nanoszerkezetek' - beck


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Nanoszerkezetek
Nanoszerkezetek

Spintronika

spin polarizált elektron traszport

Andrejev-spektroszkópia

Magnetooptikai spektroszkópia

mágneses vékonyrétegek komplex mágneses rendszerek

Grafén struktúrák

litografált grafén áramkörök

szupra-ferro korrelációk

Félvezető nanopálcikák

kvatum pöttyök

Cooper-párok felhasítása

Molekuláris elektronika

atomi méretű pont-kontaktusok

memrisztor

Mihály György

BME Fizika Tanszék

Bordács Sándor

Csonka Szabolcs

Csontos Miklós

Geresdi Attila

Halbritter András

Kézsmárki István

Makk Péter

TÁMOP-4.2.1

/B-09/1/KMR-2010-0002

Műegyetem - Kutatóegyetem

Nanofizika, nanotechnológia és anyagtudomány


Memrisztor
MEMRISZTOR

Mihály György

Geresdi Attila

Halbritter András

BME Fizika Tanszék

Feszültség-áram karakterisztika

2mA

0.5 V


A hi nyz ramk ri elem
A hiányzó áramköri elem

Leon O. Chua, IEEE Trans. Circuit Theory18, 507 (1971)

Resistor

Capacitor

V

I

Q

Memristor

Inductor

Ф


The missing memristor found
The missing memristor found”

D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, S.R. Williams, Nature453, 80 (2008)

Vezető csatornák kialakulása és lebomlása – rezisztív kapcsoló

„Analóg” memória

Pt

TiOx

Pt

Áram (mA)

Áram (mA)

Feszültség (V)

Feszültség (V)


Reziszt v ram rram
Rezisztív RAM (RRAM)

D.B. Strukov, G.S. Snider, D.R. Stewart, S.R. Williams, Nature453, 80 (2008)

„Crossbar” technológia

50 nm

Pt

TiOx

Pt

Áram (mA)

Feszültség (V)


Biological scale intelligent machines
„Biological-scale intelligent machines”

10.000 CPU

1000 W

DARPA SyNAPSE Program

2009-2014, 4.900.000 USD

kicsi

gyors

?

Célkitűzés:

106 memórialem/cm2

1010 kapcsolat/cm2

100 mW/cm2

Emberi agy:

106 neuron/cm2

1010 szinapszis/cm2

2 mW/cm2

Neurális hálózat

HP szabadalom



Pont-kontaktus memrisztor

MTA RMKI

együttműködés

Tanczikó Ferec – MBE

Szilágyi Edit – RBS

W

AgSx

Ag

Minta: 80nm Ag réteg, S-kezelt felület

Si/SiO2hordozó

A.Geresdi, A.Halbritter, E. Szilágyi, G.Mihály, MRS Conf. San Francisco 2011

Kémiai maratással hegyezetttű (W vagy Pt/Ir)

Kontaktus méret: egyetlen atom 100 nm


Pont-kontaktus memrisztor

W

AgSx

Ag

A.Geresdi, A.Halbritter, E. Szilágyi, G.Mihály, MRS Conf. San Francisco 2011

Kémiai maratással hegyezetttű (W vagy Pt/Ir)

Kontaktus méret: egyetlen atom 100 nm

Minta: 80nm Ag réteg, S-kezelt felület

Si/SiO2hordozó


Pont kontaktus memrisztor
Pont-kontaktus memrisztor

W

AgSx

Ag

A.Geresdi, A.Halbritter, A.Gyenis P.Makk, G.Mihály, Nanoscale 3, 1504 (2011)

Kémiai maratással hegyezetttű (W vagy Pt/Ir)

Minta: 80nm Ag réteg, S-kezelt felület

Si/SiO2hordozó

Kontaktus méret: egyetlen atom 100 nm


Pont kontaktus memrisztor1
Pont-kontaktus memrisztor

Vth-

Vth+

A.Geresdi, A.Halbritter, A.Gyenis P.Makk, G.Mihály, Nanoscale 3, 1504 (2011)

Feszültség–áram karakterisztika

Ag/AgSx/W

Több tízezer karakterisztika analízise:megbízható memrisztor működés érhető el 3nm-es kontaktussal is


Pont kontaktus memrisztor2
Pont-kontaktus memrisztor

A.Geresdi, A.Halbritter, A.Gyenis P.Makk, G.Mihály, Nanoscale 3, 1504 (2011)

Ag atomok migrációja

Feszültség–áram karakterisztika

Ag/AgSx/W

GON = 5.04 G0

GOFF= 4.10 G0

Több tízezer karakterisztika analízise:megbízható memrisztor működés érhető el 3nm-es kontaktussal is


Pont kontaktus memrisztor3
Pont-kontaktus memrisztor

Vküszöb

A.Geresdi, A.Halbritter, A.Gyenis P.Makk, G.Mihály, Nanoscale 3, 1504 (2011)

Feszültség–áram karakterisztika

Analógmemória elem

Ag/AgSx/W

Több tízezer karakterisztika analízise:megbízható memrisztor működés érhető el 3nm-es kontaktussal is


F lvezet karakterisztika
Félvezető karakterisztika

A.Geresdi, A.Halbritter, A.Gyenis P.Makk, G.Mihály, Nanoscale 3, 1504 (2011)

félvezető memrisztor

Shottky-gát

Vastag S réteg:kapcsolás nagy ellenállások között (50 kΩ 10 MΩ)


Kapcsol si id
Kapcsolási idő

A. Nayak et al.,J. Phys. Chem. 1, 604 (2011)


F mes vezet s
Fémes vezetés

A.Geresdi, A.Halbritter, E. Szilágyi, G.Mihály, MRS Conf. San Francisco 2011

T=300K

T= 4 K

Vékony S réteg: a memrisztor katakterisztika jellege nem változik

a szobahőmérséklet és a cseppfolyós hélium hőmérséklete között


Kapcsol si mechanizmus andrejev spektrum
Kapcsolási mechanizmus – Andrejev spektrum

A.Geresdi, A.Halbritter, G.Mihály, to be published (2011)

Landauer formalizmus

ballisztikus transzport


Kapcsol si mechanizmus andrejev spektrum1
Kapcsolási mechanizmus – Andrejev spektrum

A.Geresdi, A.Halbritter, G.Mihály, to be published (2011)

Landauer formalizmus


Kapcsol si mechanizmus andrejev spektrum2
Kapcsolási mechanizmus – Andrejev spektrum

A.Geresdi, A.Halbritter, G.Mihály, to be published (2011)

Kapcsolás folyamata:

a nagy transzmissziójú nyitott csatornák száma változik


Kapcsol si id1
Kapcsolási idő

Lineárisan növekvő amplitúdójú feszültségimpulzusok hatása

kapcsolási tartomány


Kapcsol si id2
Kapcsolási idő

A gyors kapcsolás feltétele a fémes vezetés

OFF

0.2V küszöbfeszültség

+ fémes minta (50 Ω)

ON

d  5 nm

j  4·109 A/cm2

Minimális impulzusszélesség: ~10ns (instrumentális limit)

Szobahőmérsékleten és kriogén körülmények között is


Sszefoglal s
Összefoglalás

W

AgSx

Ag

analógmemória elem

Memrisztor szerkezet kialakítása

d=3-100 nm

Vküszöb

80nm Ag réteg, S-kezelt felületSi/SiO2hordozó

Andrejev-analízis:

- ballisztikus transzport

- csatornaszám változás

Kapcsolási idő < 10 ns