近期，中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院智能機械研究所納米材料與環(huán)境檢測研究室研究員劉錦淮和黃行九課題組在電阻轉(zhuǎn)換納米器件研究方面取得新進展。相關研究成果已被Small(DOI: 10.1002/smll.201501689)接收發(fā)表。

　　硫?qū)倩衔锛{米材料是當前光電納米器件研究的熱點之一。特別是在電阻轉(zhuǎn)換器件方面，因其高密度、快響應電存儲等特點具有良好的應用前景。但是，現(xiàn)有常規(guī)的合成方法限制了該類材料新穎納米結構的制備，如硒化銀納米帶結構至今鮮有報道，不利用于發(fā)展新型的納米器件。

　　近年來，離子交換作為一種古老的技術在構建新型納米結構方面倍受關注。因其反應受動力學控制，可在有效維持模板納米結構的同時實現(xiàn)其組分改變。因此，在現(xiàn)有納米材料合成方法的基礎上，離子交換法極大地豐富了納米材料的結構形貌。基于此，課題組副研究員郭正通過合成硒化鋅納米帶，以其為模板與Ag⁺交換，首次實現(xiàn)了硒化銀納米帶的制備。結合L-B膜自組裝技術，研究人員進一步實現(xiàn)了納米帶陣列薄膜的構筑。

　　研究人員通過系統(tǒng)研究自組裝硒化鋅納米帶向硒化銀納米帶演化時的光學和電學性質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)自組裝構筑的硒化鋅納米帶陣列器件可實現(xiàn)水溶液中銀離子的敏感檢測。在此基礎上，研究人員進一步構筑了硒化銀納米帶陣列器件。電學特性研究發(fā)現(xiàn)構筑的納米器件表現(xiàn)出互補式的電阻轉(zhuǎn)換行為。同時，研究發(fā)現(xiàn)硒化銀納米帶自組裝膜層數(shù)也直接影響到器件的電阻轉(zhuǎn)換電位。為了揭示硒化銀納米帶的電阻轉(zhuǎn)換機制，研究人員通過設計在電學測試過程中對電極間硒化銀納米帶進行原位SEM觀察，清晰地觀察到納米帶中被還原的金屬Ag隨掃描電位的改變而遷移且形成導線，導致納米帶電阻的變化。該研究工作將為發(fā)展新型的電阻轉(zhuǎn)換納米器件以及研究電阻轉(zhuǎn)換器件的工作機制提供新思路。

　　該研究工作得到了國家重大科學研究計劃納米專項、國家高技術研究發(fā)展計劃（“863”計劃）、國家自然科學基金等項目的支持。

(a)硒化銀納米帶電阻轉(zhuǎn)換行為機制，(b)電極間納米帶中銀遷移及導線形成過程原位SEM表征