随着器件尺寸的不断缩小，传统存储器的发展受到了越来越多的限制。若能在纳米尺度上对器件的输运和磁性进行调控，将会为发展尺寸小、工作速度快、能耗低、功能多等优点的新型阻变存储器提供新的可能。一维纳米线由于电子在受到空间制约的通道内传输，能够减小导电丝形成的随机性，增加器件稳定性，加之每根纳米线都可作为一个存储单元，将大幅度提高存储密度。然而，传统的纳米线阻变存储器操作电压都较高，并且阻变测试之前需要一个更高电压的电激励过程，无法解决能耗高的不足。
我院王兰芳博士（导师：许小红教授）及其合作者利用模板法和高温氧化法相结合，首创性地将Ni/Pt多层纳米线不完全氧化成NiOx/Pt多层纳米线阵列结构，巧妙地使NiO绝缘层中分布一定数目的磁性Ni颗粒来增加绝缘层中的缺陷数。研究发现，该材料用于制备阻变存储器时，阻变测试之前不需要电激励过程，有效减小了能耗，这与外界电刺激下氧离子迁移导致的氧空位的积累以及NiO绝缘层中Ni颗粒的存在有关。更为重要的是，在电致阻变前后，该器件的磁性和磁电阻效应也有一定的调制。因此，该多层纳米线是一种具有低能耗电致阻变效应并能对磁性进行有效调控的多功能器件。本工作为电场诱导的输运和磁性的调控提供了一种简单而有效的方法，为多功能磁电器件的设计提供了一种新的思路。基于上述研究结果，申请中国发明专利1项（201710509414.0），论文发表在J. Mater. Chem. C. 6, 1996(2018)。
全文链接：http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2018/tc/c7tc04620k
图：器件开关特性（a）；高低阻态下磁电阻效应（b）
