Использование в зарядовых эффектах ионов, наряду с электронами или вместо них, открывает новые возможности для создания резистивной памяти с электрической коммутацией.

Ионотронное манипулирование свойствами материала продемонстрировали исследователи из финского Университета Аалто. С помощью модифицированного трансмиссионного электронного микроскопа они провели одновременные визуализацию и измерения электрического сопротивления образца сложного оксида. Было показано, что миграция ионов кислорода обратимо и однородно меняет кристаллическую структуру (и электрическое сопротивление) этого материала.

Стандартная трансмиссионная электронная техника не позволяет активно манипулировать материалом внутри микроскопа, поэтому авторы дополнили его специальным держателем образца с пьезоэлектрическим нанозондом. Благодаря этому они смогли контролировать миграцию кислородных ионов короткими импульсами напряжения.

Ту же ионотронную концепцию можно применить для контроля других интересных физических свойств сложных оксидов — магнитных, ферроэлектрических, сверхпроводящих — все они зависят от степени окисления, которую изменяет индуцированная напряжением миграция кислородных ионов.

Вооруженные результатами этого исследования учёные разрабатывают новый держатель, который позволит в ходе электронной микроскопии облучать образец интенсивным светом. С его помощью они планируют изучить на атомном уровне процессы, протекающие в перовскитных солнечных батареях и в прочих оптоэлектронных материалах.