Large memcapacitance and memristance at Nb:SrTiO3/La0.5Sr0.5Mn0.5Co0.5O3-δ topotactic redox interface

The possibility to develop neuromorphic computing devices able to mimic the extraordinary data processing capabilities of biological systems spurs the research on memristive systems. Memristors with additional functionalities such as robust memcapacitance can outperform standard devices in key aspects such as power consumption or miniaturization possibilities. In this work, we demonstrate a large memcapacitive response of a perovskite memristive interface, using the topotactic redox ability of La0.5Sr0.5Mn0.5Co0.5O3-δ (LSMCO, 0 ≤ δ ≤ 0.62). We demonstrate that the multi-mem behavior originates at the switchable n-p diode formed at the Nb:SrTiO3/LSMCO interface. We found for our Nb:SrTiO3/LSMCO/Pt devices a memcapacitive effect CHIGH/CLOW ∼100 at 150 kHz. The proof-of-concept interface reported here opens a promising venue to use topotactic redox materials for disruptive nanoelectronics, with straightforward applications in neuromorphic computing technology.Fil: Roman Acevedo, Wilson Stibens. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Van Den Bosch, C.A.M.. Imperial College London; Reino UnidoFil: Aguirre, M.H.. Universidad de Zaragoza. Instituto de Ciencias de Materiales de Aragon; EspañaFil: Acha, Carlos Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Física de Buenos Aires. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Física de Buenos Aires; ArgentinaFil: Cavallaro, A.. Imperial College London; Reino UnidoFil: Ferreyra, Cristian Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; ArgentinaFil: Sánchez, M. J.. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Patrone, Luciano Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Constituyentes; ArgentinaFil: Aguadero, A.. Imperial College London; Reino UnidoFil: Rubi, Diego. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Constituyentes.; Argentin