A comunidade científica tem juntado esforços para o desenvolvimento de pesquisa em inteligência artificial [1]. Também novas preocupações vêm surgindo quanto ao consumo de energia por parte dos equipamentos usados nesta tecnologia já que, atualmente, os data centers são responsáveis por 3% do consumo de energia global [2]. Neste contexto, surge a necessidade de desenvolvimento em hardware. Os memristores são fortes candidatos para simular o comportamento das sinapses neurais [3]. O desenvolvimento progressivo desses dispositivos é feito por métodos em escala nanométrica, sendo o mecanismo de operação deles baseado em uma transição entre um estado de alta resistência para outro de baixa resistência [3], o que pode ser alcançado por meio do emprego de estruturas RNiO3. O objetivo do trabalho é sintetizar e caracterizar filmes finos de NdxEu1-xNiO3 para aplicação em dispositivos memristores. Para isso, os filmes foram depositados pelo método de deposição de solução química sobres substratos de SiO2/Si(100) e Pt/Ti/SiO2/Si. Duas sínteses foram realizadas e testadas, a primeira utilizou o método sol-gel modificado, utilizado quantidades estequiométricas dos nitratos de Ni, Nd e Eu, com a adição de ácido cítrico como agente complexante e etilenoglicol como promotor da esterificação. O outro método envolveu a dissolução dos nitratos de Ni, Nd e Eu em 2-etoxietanol com subsequente adição de Triton X-100. As soluções foram depositadas nos substratos por spin coating a 7000 RPM por 20 segundos. Em seguida, foram tratadas termicamente a 700 °C em atmosfera de oxigênio. Ao todo, 3 camadas foram depositadas. A microestrutura dos filmes foi observada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia de força atômica (AFM). A estrutura cristalina dos filmes sol-gel foi identificada via difração de raios X (DRX). A resistência dos filmes foi medida pelo método de 4 pontas com dois terminais externos para aplicar corrente e dois internos para medir a tensão. Nos filmes preparados por sol-gel, observou-se a formação de grãos com diâmetro médio entre 56 e 83 nm, com o tamanho aumentando proporcionalmente à adição de Eu. A espessura foi medida na seção transversal dos filmes por MEV com valores na faixa de 200-400 nm. O DRX revelou picos característicos de estruturas NdNiO3, que cristaliza-se na estrutura perovskita de grupo espacial Pbnm (JCPDF 01-080-1947). A resistência elétrica medida a temperatura ambiente foi da ordem de M? para todas as condições. Os outros filmes obtidos também obtiveram grãos com diâmetro em escala nanométrica, além de espessura de aproximadamente 100 nm, o que pode ser ideal para aplicação em memristor. Entretanto, a alta resistência medida (na ordem de G?) pode sugerir a não formação da fase cristalina. Análises por DRX futuras devem revelar estas questões.
Referências:
1. CHEN, X. et al. ACS Nano, 18, 32279-32282, 2024
2. COHEN, A. Forbes, 24 maio 2024. Energy.
3. YUAN, Y. et al. Chemical Reviews, 124, 9733-9784, 2024
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