探索Ti/AlOx/TaOx/Pt模拟忆阻器的导通与开关机理

1 下载量 179 浏览量 更新于2024-08-25 收藏 1.66MB PDF 举报
本文主要探讨了Ti/AlOx/TaOx/Pt模拟忆阻器的导通和开关机制,发表在《物理学 letters A》(Physics Letters A, Vol. 383, Issue 12, 2019, Article No. 125877)上。作者为来自国防科技大学电子科学与技术学院的Sen Liu、Yi Sun、Bing Song等人。研究论文关注的是超薄(3nm)AlOx和(5nm)TaOx组成的忆阻器在初始重置过程后的电性能和基本特性。 首先,论文介绍了实验背景,即通过电学特性分析和元素层面的研究,深入理解这种新型忆阻器的工作原理。忆阻器作为非易失性存储元件,其关键特性在于其电阻可以随电流历史而变化,即所谓的“记忆”效应。Ti/AlOx/TaOx/Pt结构因其独特的隧道效应和氧离子迁移而展现出优异的导通和开关性能。 在研究过程中,作者着重于阐述了忆阻器的双向(导通和截止)切换机制。经过初始化重置处理后,AlOx/TaOx层显示出高度均匀性和出色的模拟电路性能。进一步的实验表明,这种切换行为不仅局限于TaOx/Pt界面的一小部分,而是可以在整个接触界面发生,说明其具有良好的全局响应能力。 研究发现,开关行为主要由隧道效应驱动,即电子或空穴通过氧化物层时需要克服势垒进行隧穿,从而改变器件的电阻状态。同时,氧离子在TaOx中的迁移起到了关键作用,它能够调控氧化层的电导率,进而影响忆阻器的导通和截止状态。通过改变电压脉冲的性质,研究人员能够控制氧离子的移动,实现忆阻器的可编程性。 这篇论文提供了一个深入理解Ti/AlOx/TaOx/Pt模拟忆阻器工作原理的重要窗口,对于优化此类器件的设计以及推动基于忆阻器的新型非冯诺依曼架构计算系统的发展具有重要意义。它展示了如何通过材料选择、制备工艺和电学特性调控来实现忆阻器的高性能和多功能性,为未来的微电子和纳米电子领域开辟了新的研究方向。
2025-04-08 上传
内容概要:本文详细介绍了利用Norrbin/Fossen模型和反步法(PID)控制算法实现无人船(USV)路径跟踪的方法,特别是在存在洋流扰动的情况下。首先,文章解释了Norrbin模型用于描述船舶低频运动特性的优势,并展示了如何将洋流速度从惯性坐标系转换到船体坐标系。接着,讨论了LOS制导算法的改进,使其能够适应洋流影响。然后,阐述了反步法控制律的设计及其与PID控制的结合,强调了虚拟控制量的设计和参数调整的重要性。最后,通过Matlab/Simulink进行建模和仿真实验,验证了该方法的有效性,并提供了详细的代码实现和可视化结果。 适合人群:从事无人船控制系统研究和开发的技术人员,尤其是对路径跟踪和海洋环境扰动补偿感兴趣的工程师和研究人员。 使用场景及目标:适用于需要提高无人船在复杂海况下路径跟踪精度的应用场合,如海洋测绘、环境监测等。目标是通过引入先进的控制算法,减少洋流等外界因素对路径跟踪性能的影响,从而提高系统的鲁棒性和可靠性。 其他说明:文中提供的代码片段和仿真结果有助于读者理解和复现实验过程。同时,作者分享了许多实践经验,如参数调整技巧和常见错误避免,对于初学者非常有帮助。此外,文章还提出了未来的研究方向,如加入自适应观测器以进一步改善抗扰动性能。
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