Peculiarities of electron transport and resistive switching in point contacts on TiSe2, TiSeS, and CuxTiSe2

Анотація

Сполука TiSe₂ привернула велику увагу серед халькогенідів перехідних металів через її захоплюючі фізичні властивості, пов’язані з нетиповою поведінкою питомого опору, появою стану хвилі зарядової щільності (CDW), індукованою надпровідністю тощо. Тут ми повідомляємо про відкриття нової властивості TiSe2, а саме: спостереження резистивного перемикання у зміщених напругою точкових контактах (PC) на основі TiSe2 та його похідних, легованих S та Cu (TiSeS, CuxTiSe₂). Перемикання відбувається між станом з низьким опором, головним чином «металевого типу», і станом «напівпровідникового типу» з високим опором при прикладанні напруги зміщення (зазвичай < 0,5 В), тоді як зворотне перемикання відбувається шляхом прикладання напруги протилежної полярності (зазвичай < 0,5 В). Різниця в опорі між цими двома станами може досягати двох порядків за кімнатної температури. Походження цього ефекту можна пояснити зміною стехіометрії ядра PC через дрейф/зміщення вакансій Se/Ti під сильним електричним полем. Крім того, продемонстровано, що нагрів, який відбувається в ядрі PC, може сприяти ефекту, який зумовлений електричним полем. Разом з тим не знайдено жодних доказів спектральних особливостей CDW в наших спектрах PC для TiSe₂. Спостережене резистивне перемикання дозволяє запропонувати TiSe2 та їхні похідні як перспективні матеріали, наприклад, для розробки енергонезалежної резистивної пам’яті з довільним доступом (ReRAM)