研究目的
研究基于NbOx器件中负微分电阻（NDR）回跳模式的起源，并验证NDR核壳模型的假设与预测。
研究成果
回跳特性是具有强温度依赖性导电材料的通用响应，其物理起源与S型特性相同。这解决了长期存在的争议，并为工程化具有特定负微分电阻（NDR）特性的器件以实现类脑计算奠定了坚实基础。
研究不足
本研究仅限于基于NbOx的器件，其发现可能并不直接适用于其他具有负微分电阻特性的材料。实验设置和条件也可能限制结果的普适性。
当前局域化与再分布作为NbO<sub>x</sub>中不连续电流控制负微分电阻的基础
DOI：10.1002/adfm.201906731
期刊：Advanced Functional Materials
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
利用负微分电阻（NDR）特性的器件在模拟计算应用中备受关注，包括基于振荡器的神经网络。这类器件通常利用具有强温度依赖电导率材料产生的连续S型电流-电压特性，但最新研究也揭示了第二种不连续（回滞）特性的存在，该特性有望提供额外功能。目前基于这种特性的器件开发受限于其物理机制的不确定性——该机制仍是学界争论焦点。通过原位热反射成像与简易模型，研究者最终解决了这一难题：回滞响应本质上是氧化物薄膜内电流局域化与再分布的直接结果，且材料与器件的相关性均与模型预测一致。这些结论确证回滞特性是强温度依赖电导率材料的普适响应，因而与S型特性具有相同的物理起源。该重大成果不仅终结了长期争议，更为工程化具有特定NDR特性的功能器件奠定了坚实基础。
作者：
Sanjoy Kumar Nandi，Shimul Kanti Nath，Assaad E. El-Helou，Shuai Li，Xinjun Liu，Peter E. Raad，Robert G. Elliman
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