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采用基于密度泛函理论的第一性原理方法, 研究了基于HfO2的阻变存储器中Ag 导电细丝浓度以及方向性. 通过计算Ag杂质5种方向模型的分波电荷态密度等势面图、形成能、 迁移势垒和分波电荷态密度最高等势面值, 发现[-111]方向最有利于Ag导电细丝的形成, 这对器件的开启电压、形成电压和开关比有很大影响. 本文基于最佳的[-111]导电细丝方向, 设计了4 种Ag 浓度结构. 计算4种Ag浓度结构的分波电荷态密度等势面图, 得出Ag浓度低于4.00 at.% 时晶胞结构中无导电细丝形成且无阻变现象. 当Ag浓度从4.00 at.%增加到4.95 at.% 时, 晶胞结构中发现有导电细丝形成, 表明Ag浓度高于4.00 at.%时, 晶胞中可以发生阻变现象. 然而, 通过进一步对比计算这两种晶胞结构中Ag的形成能、分波电荷态密度最高等势面值、总态密度与Ag的投影态密度发现, Ag浓度越大, 导电细丝却不稳定, 并且不利于提高阻变存储器的开关比. 本文的研究结果可为改善基于HfO2的阻变存储器的性能提供一定理论指导. 相似文献
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本文基于电子密度泛函理论计算和非平衡态格林函数技术研究了具有三明治结构的磁性隧道结构(非极化SrTiO2薄层被夹在两个赫斯勒合金Co2MnSi电极之间)的自旋极化输运特性. 理论计算结果清楚地表明磁平行组态的磁性隧道结呈现出几乎完美的自旋过滤效应. 磁反平行组态的隧穿系数比磁平行组态的隧穿系数小几个数量级,导致体系的磁阻比高达106. 电子结构计算分析表明该磁性隧道结的巨磁阻效应源自赫斯勒合金Co2MnSi电极内在的半金属性、以及阻挡层和电极之间界面处过渡金属原子3d电子的显著自旋极化. 相似文献
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重金属广泛存在于自然环境中,由于其具有高毒性和不同的赋存形式,且在环境中不能被微生物分解,因此重金属在通过多种途径进入生物体后,极易产生累积并造成伤害。重金属在生物体内分布及形态的差异是决定其生物效应的核心因素,因此了解这些关键信息是探索其毒性机制的基础。原位成像技术能在空间上识别生物体内重金属,并直观地评价生物体内重金属的含量、分布、形态转化及摄入和排出等状态和过程,因而受到广泛关注。该文总结了激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)、同步辐射以及金属感测荧光团成像等重金属原位成像方法的基本原理和应用,比较了其各自的技术特点和应用场景,并对重金属的生物原位成像技术发展进行了展望。 相似文献
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为了研究和原子类似的超原子也能用来组建分子和材料的这一特性,以正四面体的Ag4团簇为例构建了一系列的超原子分子Ag4X4(X=H,Li,Na,K,Cu,Ag,Au以及F,Cl,Br). 基于超级价键模型,可以将正四面体的Ag4团簇视为4电子的超原子,通过比较Ag4和C组成的代表分子Ag4X4(X=Au,Cl)和CX4(X=H,Cl)的成键模式和分子轨道,可以发现Ag4超原子与sp3杂化的C原子相似.能量计算显示超原子分子是稳定的,大能隙和高芳香性也进一步证实了它们的稳定性. 相似文献
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采用第一性原理方法对如何改善电荷俘获存储器的过擦现象进行了研究. 过擦是由于氮空位中Si原子对电荷的局域能力弱导致, 因此, 在Si3N4超胞中分别建立了以C, N, O替换氮空位中的Si原子的缺陷结构作为本文的研究模型. 分别计算了擦写之后体系的巴德电荷分布、相互作用能、态密度, 借以分析替位原子对过擦的影响. 巴德电荷分布的计算结果表明, Si3N4在O替位128号Si后的过擦现象被明显改善; C替位128号Si也可以改善过擦, 但由于C替位对电荷的局域作用变弱, 不利于电荷的存储实现; N替位128号Si则不能改善过擦; 而在162和196号Si位置, 三种原子的替换均无法改善过擦现象. 相互作用能的研究表明, 在128号Si位置, 三种原子都能够和氮空位形成团簇, 在体系中稳定存在. 特别地, O替位Si后, 体系中两缺陷的相互吸引作用最弱, 从而写入的电荷能够短暂的打破O团簇的稳定性, 实现电荷重构, 将电荷局域在O团簇周围. 此外, 态密度的分析结果表明O在128号Si位置能够在Si3N4禁带中引入深能级缺陷, 深能级局域电荷的能力强. 以上分析证明, O替位可以很好的改善Si3N4中的过擦现象. 本文的研究结果为电荷俘获存储器改善过擦提供了一种方法, 对提高器件的电荷保持特性和优化存储窗口具有指导意义. 相似文献
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