Informationstechnologien durch topotaktische Phasenübergänge

Memristive Redox-Bauelemente, die durch Sauerstoffmigration angetrieben werden, sind vielversprechend für die zukünftige Datenspeicherung. Brownmillerit-Strukturen wie SrCoO2.5 und SrFeO2.5 ermöglichen reversible topotaktische Phasenübergänge und optimieren die Redox- und Widerstandsschaltung in memristiven Geräten. Die Herausforderungen bei SrCoO2.5-Dünnschichten werden mit atomar flachem SrFeO2.5 angegangen, das eine verbesserte Leistung aufweist. Epitaxiales Wachstum auf [111]-orientiertem SrTiO3 verbessert die kontrollierte Sauerstoffionenmigration, wodurch eine hohe Ausdauer und ein schnelles Schalten erreicht werden. Die Röntgenabsorptionsspektromikroskopie zeigt die Rolle des redoxbasierten Phasenübergangs, und (111)-orientierte Bauelemente weisen lokalisierte Übergänge auf. SrFeO2.5 (111)-Bauelemente zeigen eine vielversprechende synaptische Gedächtnisfunktionalität und tragen zu einem neuronalen Netzwerkmodell mit einer Genauigkeit von 90 % bei der Identifizierung handgeschriebener Zahlen bei.