导读
Ionotronic是一个新的学术概念，然而芬兰科学家使用一种新型纳米探针的试样夹，对于这种效应进行了研究。
Ionotronic简介
Ionotronic是一个新的学术名词，暂时还没有很好的中文翻译，我暂且翻译为““离子电子”。这种设备依赖于离子的电荷效应，作为电子的取代或者补充。这些设备的出现，为设计电力可切换的存储器打开了新的机遇之门。然而，这种新型存储器想要投入生产，仍然有很多技术挑战需要克服。
研究简介
芬兰阿尔托大学的研究人员将复杂氧化物材料中的氧离子迁移过程直观化，使得材料能够以一种统一和可逆的方式，改变其晶体结构，促进电阻的大调节。他们使用了一种具有纳米静电探针的试样夹，进行透射式电子显微镜下的同步成像和电阻测定。电阻开关随机访问存储器能够利用这种效应。
（图片来源于：MikkoRaskinen/芬兰阿尔托大学）
芬兰科学院研究员LideYao说：
“在透射式电子显微镜下，一束高能粒子通过非常薄的样本。各种检测器在和样本进行交互作用后，搜集电子信息，然后提供关于材料原子结构和化学组成的具体信息。这种技术十分适合于表征纳米材料，但是如果使用传统的方法，活性材料将无法在显微镜内部操作。在我们的研究中，我们使用了一种特殊的试样夹，具有压电控制的金属探测器，它能够进行电气纳米接触。这种原位法，使得我们可以施加短的电压脉冲，从而控制样本中的氧粒子迁移。
研究人员发现氧离子从接触区迁移出后，在氧化物晶体结构方面会发生突变，电阻会有所增加。电压极性的逆转可以完全恢复材料原有的属性。博士研究生SampoInkinen进行了电热模拟，该过程显示目前电流诱导的样本加热和电场指引的离子迁移的结合会引起开关效应。
（图片来源于：MikkoRaskinen/芬兰阿尔托大学）
研究的意义
Yao的论文合著者、SebastiaanvanDijken教授说：
“我们研究的这种材料是一种复杂的氧化物。复杂氧化物会展现出很多有趣的物理属性包括磁性、铁电性、超导性，所有这些属性对于材料氧化状态的变化很敏感。电压诱导的氧化物离子迁移，会改变氧化反应量，引起材料强烈的反应。我们展示了氧含量、晶体结构和电阻之间的直接联系，同样的ionotronic概念可以用于控制其他的材料属性。”
Yao补充说道：
“在现有的研究中，我们使用了一种特殊的试样夹，用于原子级结构和电阻的同步测量。我们现在开发了全新且独特的夹子，让透射电子显微镜能够测量强光辐射下的标本。我们计划通过这个装置，未来研究钙钛矿太阳能电池和其他光电材料原子级别的处理过程。”
参考资料
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