殷一民，程海峰，刘东青，张朝阳



氧化物忆阻器材料及其阻变机理研究进展

殷一民，程海峰，刘东青，张朝阳

（国防科技大学 新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室，湖南 长沙 410073）

忆阻器是目前材料和电子领域的研究前沿和热点，氧化物材料在忆阻器研究中具有重大价值。本文综述了近年来研究较多的几种典型氧化物忆阻器材料，包括TiO2、SiO、HfO、Al2O3、ZnO、ZrO2、TaO以及ZnSnO3等，并介绍了导电细丝机制、氧化还原机制、边界迁移机制以及相变机制等四种常见的阻变机理，展望了未来忆阻器材料研究的方向与重点。

氧化物材料；忆阻器；综述；阻变层；忆阻效应；阻变机理

忆阻器（Memristor），又名记忆电阻（Memory resistors），是一种被动电子元件，与电阻不同的是，忆阻器在关掉电源后，仍能“记忆”先前通过的电荷量。最初于1971年，加州大学伯克利分校的华裔科学家蔡少棠（Leon Chua）根据电子学理论中电路四大基本变量电荷、磁通、电压、电流的排列组合关系，预测到电路中存在第四种基本元件，即忆阻器[1]，忆阻器和电阻、电容、电感一起，组成完备的无源基本电路元件集。2008年5月，惠普实验室科研小组在《Nature》上发表论文《The missing memristor found》，第一次在物理上证实了忆阻器的存在，并给出了忆阻器的实物模型[2]。

忆阻器具有的独特“电阻记忆”功能使其在存储器和模拟神经网络领域有着重要应用前景。在存储器方面，忆阻器尺寸可以达到纳米级，有利于实现高度集成；同时它还具有逻辑运算功能，这可能为传统冯·诺依曼计算机体系带来全新变革。……