Resistive Schalter auf der Basis von elektrochemisch hergestellten Schichten aus Berliner Blau und Berliner Blau Analoger Verbindungen

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Müller; Dr. Daniel Wolf
• Fachliche Zuordnung: Herstellung und Eigenschaften von Funktionsmaterialien ; Experimentelle Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531524052

Die Integration von meist oxidischen Funktionsmaterialien in Architekturen aus dünnen Schichten führt zu verschiedenen elektrischen und elektronischen Eigenschaften z.B. resistives Schalten. Die beobachteten Effekte werden maßgeblich durch den Einfluss von elektrischen Feldern auf verschiedene Ladungsträger (Elektronen, Fehlstellen, Ionen) bestimmt. Berliner Blau und Berliner Blau Analoge stellen nicht-oxidische Verbindungen dar, mit denen durch Variation der Zusammensetzung und der Schichtarchitektur verschiedene Schaltphänomene z.B. unipolare, bipolare oder multipolare Schalter realisiert werden könnten. Im Rahmen des Projektes sollen resistive Schalter auf der Basis von Berliner Blau und Berliner Blau Analogen Schichten bzw. Schichtstrukturen elektrochemisch hergestellt werden, sowie hinsichtlich ihrer intrinsischer Wechselwirkungen und deren Auswirkung auf den elektrischen Schaltmechanismus untersucht werden. In diesem Zusammenhang sollen der Einfluss von Ionenmigration, Elektronenwanderung, Fehlstellen im Kristallgitter und Unordnung auf die Perkolationsstrukturen, als auch die Wechselwirkung zwischen einzelnen Perkolationsstrukturen genauer analysiert werden. Dabei sollen Kontrollparameter für gleichmäßiges und stabiles Schaltverhalten identifiziert werden. Parallel dazu sind die Mikro- und Nanostrukturierung der Schichten vorgesehen, um kompakte und leistungsfähige Schaltelemente für zukünftige Anwendungen zu realisieren. Die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen und die zugrundeliegenden makroskopischen und mikroskopischen Wirkmechanismen sollen mit einer Kombination aus modernen elektrischen, elektronenmikroskopischen, elektronenspektroskopischen und röntgenographischen Methoden untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Brasilien
• Mitverantwortliche: Dr.-Ing. Lars Giebeler; Dr. Thomas Mühl
• Kooperationspartner: Dr. Itamar Neckel