Anisotropic resistive switching in Fe3O4 thin films on stepped MgO substrates: Influence of electric field orientation and temperature dependence

2025

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1063/5.0254443
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Magnetite (Fe3O4) thin films were epitaxially grown on stepped MgO(100) substrates to investigate resistive switching (RS) behavior in the presence of surface steps. The films exhibited hysteresis in current–voltage (I–V) measurements below the Verwey transition temperature (TV ≈ 120 K), revealing anisotropic RS behavior depending on the direction of the applied electric field. When the electric field was applied parallel to the surface steps, stable switching was observed with over 16 000 cycles at 95 K, without degradation. In contrast, when the field was applied perpendicular to the steps, switching was observed down to 85 K. However, at 80 K, the device showed complete failure due to the interaction of the electric field with antiphase boundary defects along the steps. These findings highlight the role of surface morphology in modulating RS behavior and provide insights into the mechanisms governing RS in Fe3O4, consistent with theoretical predictions of charge gap closure under an applied electric field. The results emphasize the significance of substrate steps in controlling the RS characteristics of magnetite thin films.