المقاومة تغيير أكسيد الذكريات تستخدم بشكل متزايد ككتلة بناء للذاكرة الجديدة والهندسة المعمارية المنطق بسبب سرعة التبديل الخاصة بهم متوافقة، أصغر بنية الخلية، والقدرة على أن تكون مصممة في قدرة عالية ثلاثية الأبعاد (3D) صفائف العارضة1. حتى الآن، تم الإبلاغ عن أنواع تبديل متعددة لأجهزة التبديل المقاومة2،3. السلوكيات التبديل الشائعة لأكسيد المعادن هي أحادية القطب، ثنائي القطب، التبديل المقاوم التكميلي، والتحول عتبة متقلبة. إضافة إلى تعقيد، وقد أفيد خلية واحدة لإظهار متعددة الوظائف أداء التبديل مقاوم كذلك4،5،6.
هذا التباين يعني أن هناك حاجة إلى التحقيقات nanostructural لفهم أصول سلوكيات الذاكرة المختلفة وآليات التبديل المقابلة لتطوير واضح محدد تحويل تعتمد على الشرط لمنفعة عملية. التقنيات التي ذكرت عادة لفهم آليات التبديل هي التنميط العمق مع الأشعة السينية الطيفي الكهروثير ضوئي (XPS)7،8، نانو مقياس الطيف الكتلية الأيوني الثانوية (نانو- SIMS)6، غير تدميرية الضوئية الطيفية (PL)8، التوصيف الكهربائي من مختلف حجم وسمك أكسيد وظيفية من الأجهزة ، nanoindentation7, الإرسال المجهري الإلكترون (TEM), الطاقة-تشتت الأشعة السينية التحليل الطيفي (EDX), وكهرباء الطاقة فقدان التحليل الطيفي (EELS) على عرضية المقطع lamella في غرفة TEM6,8. وقد وفرت جميع التقنيات المذكورة أعلاه رؤى مرضية بشأن آليات التحويل. ومع ذلك، في معظم التقنيات، مطلوب أكثر من عينة واحدة للتحليل، بما في ذلك البكر، والكهربائية، تعيين، وإعادة تعيين الأجهزة، لفهم سلوك التبديل الكامل. وهذا يزيد من التعقيد التجريبي ويستغرق وقتا طويلا. بالإضافة إلى ذلك، معدلات الفشل مرتفعة، لأن تحديد موقع خيوط subnanoscale في جهاز بضعة ميكرون في الحجم أمر صعب. ولذلك، فإن التجارب في الموقع مهمة في توصيفات البنية النانوية لفهم آليات التشغيل، لأنها توفر الأدلة في التجارب في الوقت الحقيقي.
المقدم هو بروتوكول لإجراء TEM في الموقع مع التحيز الكهربائي لمعدن المعادن العازلة (MIM) أكوام من أجهزة التبديل عبر نقطة المقاومة غير المتماثلة. الهدف الأساسي لهذا البروتوكول هو توفير منهجية مفصلة لإعداد lamella باستخدام شعاع أيون التركيز (FIB) والإعداد التجريبي في الموقع لTEM والتحيز الكهربائي. يتم شرح العملية باستخدام دراسة تمثيلية للأجهزة غير المتماثلة عبر النقاط على أساس أكسيد الفاناديوم غير المتبلور(a-VOx)4. كما قدم هو عملية تصنيع عبر نقطة الأجهزة التي تتضمن -VOx، والتي يمكن أن يتم بسهولة رفعها إلى العارضة ، وذلك باستخدام عمليات التصنيع الصغيرة متناهية الصغر القياسية. عملية التصنيع هذه مهمة لأنها تتضمن في العارضة a-VOx الذي يذوب في الماء.
وميزة هذا البروتوكول هو أنه مع لاميلا واحدة فقط، يمكن ملاحظة التغيرات nanostructural في TEM، على عكس التقنيات الأخرى، حيث مطلوب ما لا يقل عن ثلاثة أجهزة أو lamellae. هذا يبسط العملية بشكل كبير ويقلل من الوقت والتكلفة والجهد مع توفير أدلة مرئية موثوقة على التغيرات النانوية في العمليات في الوقت الحقيقي. بالإضافة إلى ذلك، تم تصميمه مع عمليات تصنيع النانو الدقيقة القياسية، وتقنيات الفحص المجهري، والأدوات بطرق مبتكرة لتحديد حداثتها ومعالجة الثغرات البحثية.
في الدراسة التمثيلية الموصوفة هنا لأجهزةعبر النقاط - VOx، يساعد بروتوكول TEM في الموقع على فهم آلية التبديل وراء apolar وعتبة متقلبة التبديل4. العملية والمنهجية التي وضعت لمراقبة التغيرات النانوية فيx - VO خلال التحيز في الموقع يمكن تمديدها بسهولة إلى درجة الحرارة في الموقع ، ودرجة الحرارة في الموقع والتحيز في وقت واحد ، عن طريق استبدال رقاقة تركيب lamella فقط ، وإلى أي مواد أخرى بما في ذلك طبقتين أو أكثر من المواد الوظيفية في هيكل معدني عازل - معدني. فهو يساعد على الكشف عن آلية التشغيل الأساسية وشرح الخصائص الكهربائية أو الحرارية.