Синтезированы мемристорные сэндвич-структуры Zr/ZrO2-nt/Au диаметром 140 мкм на основе нанотубулярного слоя диоксида циркония толщиной 1.7 мкм и внутренним диаметром нанотрубок 55 нм. Проведена аттестация образцов методами сканирующей электронной и конфокальной микроскопии. Исследованы вольт-амперные характеристики полученных устройств в статическом и импульсном режимах резистивного переключения. Определены параметры резистивного переключения. Установлены механизмы проводимости, доминирующие в различных состояниях структуры. Продемонстрирована возможность формирования квантовых филаментов, состоящих из кислородных вакансий, в оксидном слое. Показана перспективность применения данных структур в качестве мемристорных элементов памяти. / Memristor Zr/ZrO2-nt/Au structure based on the zirconium oxide nanotubular layer with the thickness of 1.7 μm and the nanotubes inner diameter of 55 nm was synthesized. Attestation of the samples was performed with the methods of scanning electron and confocal microscopy. Current-voltage curves of the fabricated devices in static and pulsed modes of resistance switching were studied. Conduction mechanisms that dominate in different structure states were established. The formation of quantum filaments which consist of oxygen vacancies was shown to be possible in the oxide layer. The perspective of using these structures as memristor memory elements was shown.

Объекты разработки и исследования: канал лазерной стимуляции для измерения электрофизических параметров структуры Ti/TiO2-НТ/Au и канал оптической стимуляции для исследования люминесцентных свойств нанопорошка гексагонального нитрида бора. Цель работы – разработать измерительные каналы лазерной стимуляции исследуемых образцов на основе контроля и управления параметрами излучения в различных режимах в ходе экспериментальных исследований оптически стимулированных и родственных процессов в широкозонных наноструктурированных материалах. В результате работы разработан канал лазерной стимуляции для существующего комплекса по измерению вольт-амперных характеристик на базе микрозондовой станции Cascade Microtech MPS 150, а также модернизирован канал оптической стимуляции на базе люминесцентного спектрометра Perkin Elmer LS 55 со встроенной высокотемпературной приставкой. Реализованные программно-аппаратные измерительные комплексы позволили успешно применить на практике методики исследования широкозонных наноструктур посредством оптически стимулированных процессов. Полученные в ходе работы данные, как для образцов Ti/TiO2-НТ/Au, так и для наноструктурированного порошка h-BN, отлично согласуются с результатами различных исследовательских работ из независимых научных источников. / Objects of development and research: a laser stimulation channel for measuring the electrophysical parameters of the Ti/TiO2-HT/Au structure and an optical stimulation channel for studying the luminescent properties of a hexagonal boron nitride nanopowder. The aim of the work is to develop measuring channels of laser stimulation of the studied samples based on the control and operating of radiation parameters in various modes during experimental studies of optically stimulated and related processes in wide-gap nanostructured materials. As a result of the work, a laser stimulation channel was developed for the existing complex for measuring current-voltage characteristics based on the Cascade Microtech MPS 150 microprobe station, and the optical stimulation channel was modernized on the basis of a Perkin Elmer LS 55 luminescence spectrometer with a built-in high-temperature attachment. The implemented software and hardware measuring systems made it possible to successfully apply in practice the methods of studying wide-gap nanostructures by means of optically stimulated processes. The data obtained during the work, both for the Ti / TiO2-NT / Au samples and for the nanostructured h-BN powder, are in excellent agreement with the results of various research works from independent scientific sources.