Un memristor bidimensional

Por Francisco R. Villatoro, el 7 mayo, 2015. Categoría(s): Ciencia • Física • Nanotecnología • Noticias • Physics • Science

Dibujo20150507 monolayer mos2 memristor - nature nanotechnology

Una monocapa de disulfuro de molibdeno sobre una sustrato de dióxido de silicio y silicio de 300 nm de grosor se comporta como un memristor. Se publica en Nature Nanotechnology este gran avance nanotecnológico que promete revolucionar el campo de los memristores. Recuerda que el dispositivo ideado en 1971 por Leon O. Chua fue implementado por primera vez en 2008 mediante una heteroestructura metal/aislante/metal (MIM) tridimensional.

Las monocapas de MoS2 son policristalinas y presentan defectos granulares (GB) que conectan cristales con diferente orientación. Siempre se ha considerado que estos defectos eran un problema a evitar en el desarrollo de dispositivos. Para sorpresa de propios y extraños el nuevo trabajo muestra que estos defectos hacen que la monocapa de MoS2 se comporte como un memristor. Un descubrimiento sorprendente, inesperado y quizás revolucionario.

El artículo es Vinod K. Sangwan et al., “Gate-tunable memristive phenomena mediated by grain boundaries in single-layer MoS2;” Nature Nanotechnology 10: 403-406, 06 Apr 2015; doi: 10.1038/nnano.2015.56. Más información en Jiangtan Yuan, Jun Lou, “2D materials: Memristor goes two-dimensional,” Nature Nanotechnology 10: 389-390, 07 May 2015; doi: 10.1038/nnano.2015.94.

Dibujo20150507 I-V characteristics of MoS2 memristors - nnano.2015.56-f1

Los defectos cristalinos 1D en la monocapa de MoS2 permite el desarrollo de tres tipos de memristores. Los defectos que conectan un solo electrodo (partes a-b-c de la figura), los que conectan los dos electrodos (partes d-e de la figura) y los que no conectan con los electrodos (partes f-g de la figura). Los primeros son los que conducen a un memristor con una curva I-V de resistencia negativa de mejor calidad (con una mayor diferencia entre la amplitud de los estados de alta y baja resistencia).

Dibujo20150507 EFM and spatially resolved PL images - nnano.2015.56-f3

Ahora mismo el problema es la fabricación de estos dispositivos. En lugar de los defectos de grano en la monocapa, se ha usado un microscopio de fuerza atómica para caracterizar y seleccionar las monocapas con defectos más adecuados. Este procedimiento de fabricación manual puede ser útil en investigación, pero la fabricación en masa requiere el desarrollo de técnicas más escalables.

En resumen, un trabajo curioso y prometedor. Los materiales bidimensionales ofrecen muchas sorpresas.



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