Another substantial factor that det

Another substantial factor that determines the performance of the TMV–Pt memory device is the retention time. Figure 6a shows the data retention of the device measured by applying a voltage of 1 V every 10 s, at various temperatures. The effect of temperature on the memory decay sheds light on the charge storage mechanism and on the potential for commercialization25. The current in the ON state decays faster at the highest temperature of 380 K, suggesting a temperature-dependent rate of charge loss. The probability of charge loss is proportional to the temperature and inversely proportional to the effective barrier height of the charge trap as expressed by f/exp(2DE/kT) where DE is the activation energy of the charge trap, k is Boltzmann’s constant and T is absolute temperature. The trap sites are located on the nanoparticles present on the TMV backbone within the insulating PVA matrix. The protein coat on the TMV surface is likely to be this effective energy barrier because of its relatively stable structure. The resulting charge retention is inversely proportional to the probability of charge loss, described by the equation t / t 0 exp(DE/kT), where t is the retention time, defined as the time for the current in the ON state to decay to 1% of its original value and t 0 is a constant. The activation energy of the charge trap determined from the slope of the Arrhenius plot (Fig. 6b) is 0.15+0.03 eV. The thermal energy at 380 K is
0.03 eV, so the magnitude of decay of charge retention and current fluctuation are larger than those at low temperatures. The activation energy is close to the charging energy of nanoparticles with similar particle sizes26. The coulomb charging energy follows the relation E¼e2/2C, where the capacitance C relates to the morphology of the nanoparticle in the device configuration. This charging energy is the energy that needs to be overcome for charge trapping to occur. Other examples such as monolayer-protected gold nanoparticles also report similar charging energy27,28 and charge trap behaviour29. Our charge-trapping-based device differs distinctly from non-charge-based resistance change memory30, where conductivity and retention have very weak temperature dependence due to the stable molecular conformation. It is therefore clear that in the present case, device performance depends on the charge-trapping ability of nanoparticles from the TMV–Pt sandwiched in the insulating matrix. A schematic energy diagram (inset in Fig. 6b) illustrates the trap energy in the nanoparticles.

Kết quả (Việt) 1:

Một yếu tố đáng kể mà xác định hiệu suất của các thiết bị bộ nhớ TMV-Pt là thời gian lưu giữ. Con số 6a cho thấy việc lưu giữ dữ liệu của thiết bị đo bằng cách áp dụng một điện áp của 1 V mỗi 10 s, ở nhiệt độ khác nhau. Tác động của nhiệt độ phân rã bộ nhớ tỏ ánh sáng trên cơ chế lưu trữ phí và tiềm năng cho commercialization25. Hiện tại bang ON phân rã nhanh hơn ở nhiệt độ cao nhất của 380 K, cho thấy một tỷ lệ phụ thuộc vào nhiệt độ phí mất. Xác suất của phí mất là tỷ lệ thuận với nhiệt độ và tỷ lệ nghịch với chiều cao hiệu quả rào cản của cái bẫy phí như thể hiện bởi f/exp(2DE/kT) DE đâu năng lượng kích hoạt của cái bẫy phí, k là hằng số Boltzmann của và T là nhiệt độ tuyệt đối. Các trang web bẫy nằm trên các hạt nano nằm trên xương sống TMV trong ma trận PVA cách nhiệt. Áo protein trên bề mặt TMV có khả năng là rào cản có hiệu quả năng lượng này bởi vì cấu trúc của nó tương đối ổn định. Duy trì phí kết quả là tỷ lệ nghịch với khả năng mất phí, mô tả bởi phương trình t / t 0 exp(DE/kT), nơi mà t là thời gian lưu giữ, defined như thời gian cho hiện tại bang ON để phân rã để 1% của giá trị ban đầu và t 0 là một hằng số. Năng lượng kích hoạt của cái bẫy phí xác định từ độ dốc của cốt truyện Arrhenius (hình 6b) là 0,15 + 0,03 eV. Năng lượng nhiệt tại 380 K là 0.03 eV, do đó, độ lớn của phân rã của phí lưu giữ và fluctuation hiện nay là lớn hơn so với những người ở nhiệt độ thấp. Năng lượng kích hoạt là gần gũi với sạc năng lượng của các hạt nano với tương tự như hạt sizes26. Coulomb sạc năng lượng sau mối quan hệ E¼e2 / 2C, nơi điện dung C liên quan đến các hình thái của đó trong thiết bị configuration. Sạc năng lượng này là năng lượng mà cần phải được khắc phục cho phí bẫy để xảy ra. Các ví dụ khác chẳng hạn như bảo vệ monolayer hạt nano vàng cũng báo cáo tương tự như tính phí energy27, 28 và phí bẫy behaviour29. Chúng tôi phí-bẫy-dựa trên thiết bị khác với rõ rệt từ phòng không-phí-dựa trên sức đề kháng thay đổi memory30, nơi dẫn và lưu giữ có phụ thuộc vào nhiệt độ rất yếu do conformation phân tử ổn định. Nó là do đó rõ ràng là trong trường hợp hiện nay, hiệu suất thiết bị phụ thuộc vào khả năng phí bẫy của hạt nano từ TMV-Pt kẹp trong ma trận cách nhiệt. Một sơ đồ năng lượng sơ (ghép trong hình 6b) minh họa năng lượng cái bẫy trong các hạt nano.

Kết quả (Việt) 2:

Một yếu tố quan trọng để xác định hiệu suất của các thiết bị bộ nhớ TMV-Pt là thời gian lưu giữ. Hình 6a cho thấy việc lưu giữ dữ liệu của các thiết bị đo bằng cách áp dụng một điện áp của 1 V mỗi 10 s, ở nhiệt độ khác nhau. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phân rã bộ nhớ làm sáng tỏ cơ chế lưu trữ phí và về tiềm năng cho commercialization25. Các hiện trong trạng thái ON phân rã nhanh hơn ở nhiệt độ cao nhất là 380 K, cho thấy tỷ lệ phụ thuộc vào nhiệt độ của mất phí. Xác suất mất phí là tỷ lệ thuận với nhiệt độ và tỉ lệ nghịch với chiều cao hàng rào hiệu quả của bẫy phí được biểu diễn bằng f / exp (2DE / kT) nơi DE là năng lượng kích hoạt của bẫy phí, k là hằng số Boltzmann và T là nhiệt độ tuyệt đối. Các địa điểm bẫy được đặt trên các hạt nano có mặt trên xương sống TMV trong ma trận cách điện PVA. Bộ lông protein trên bề mặt TMV có thể sẽ là rào cản năng lượng hiệu quả này vì cấu trúc tương đối ổn định của nó. Kết quả việc giữ lại phí là tỷ lệ nghịch với xác suất mất phí, được mô tả bởi các phương trình t / t 0 exp (DE / kT), trong đó t là thời gian lưu giữ, định nghĩa là thời gian hiện tại trong trạng thái ON để phân hủy 1% giá trị ban đầu của nó và t 0 là một hằng số. Năng lượng hoạt hóa của bẫy phí xác định từ độ dốc của cốt truyện Arrhenius (Hình 6b.) Là 0,15 + 0,03 eV. Năng lượng nhiệt ở 380 K là? 0.03 eV, vì vậy độ lớn của phân rã trong việc giữ chân phụ trách và fl uctuation hiện nay là lớn hơn so với những người ở nhiệt độ thấp. Năng lượng hoạt hóa là gần với năng lượng sạc của các hạt nano với sizes26 hạt tương tự. Culông sạc năng lượng sau những mối quan hệ E¼e2 / 2C, nơi điện dung C liên quan đến hình thái của các hạt nano trong thiết bị con fi guration. Năng lượng sạc này là năng lượng mà cần phải vượt qua để phí bẫy để xảy ra. Những ví dụ khác như các hạt nano vàng đơn lớp bảo vệ cũng báo cáo energy27,28 sạc tương tự và bẫy phí behaviour29. Dụng cụ tích điện bẫy dựa trên của chúng tôi khác nhau rõ rệt từ phi phí dựa trên sự thay đổi kháng memory30, nơi dẫn và duy trì có sự phụ thuộc nhiệt độ rất yếu do sự cấu tạo phân tử ổn định. Do đó, nó là rõ ràng rằng trong trường hợp này, hiệu suất thiết bị phụ thuộc vào khả năng chịu trách bẫy của các hạt nano từ TMV-Pt kẹp trong ma trận cách điện. Một sơ đồ năng lượng sơ đồ (inset trong hình. 6b) minh họa các năng lượng bẫy trong các hạt nano.