基于電致電阻效應的電阻型隨機存儲器（RRAM）是一種極具發展潛力的新興存儲技術，具有非易失性、低功耗、超高密度、快速讀寫等優勢。目前開展穩定的新型電致電阻材料的探索以及阻變機理研究非常重要，也是當前的一個研究熱點。
中科院寧波材料技術與工程研究所李潤偉研究團隊較早地開展了阻變材料探索與RRAM器件的研究工作。率先在BiFeO3薄膜【Appl. Phys. Lett. 97, 042101(2010)，J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 415104（2011）】、氧化石墨烯薄膜【Appl. Phys. Lett. 95，232101(2009)，Carbon 49, 3796（2011），J. Mater. Chem. 22, 16422(2012)】、N摻雜的ZnO薄膜【Nanotechnology 22, 275204（2011）】、聚酰亞胺薄膜【J. Mater. Chem. 22, 520（2012）】、聚西佛堿薄膜【申請發明專利201110060470.3, 201110060469.0】等材料中獲得了穩定的阻變效應。
在阻變機理研究方面，2011年，該研究組通過對比研究Cu/ZnO/Pt 和Cu/ZnO/AZO器件中高阻態下電輸運性質的差異，證實了金屬導電絲從正極向負極生長，通斷位置發生在負極附近【Appl. Phys. Lett. 100, 072101（2012），被選為亮點論文】，為理解阻變機制、精確控制導電絲的通斷、實現RRAM器件的穩定讀寫過程提供了重要的實驗依據。應Frontiers of Materials Science編輯邀請，該研究組綜述性論文Resistive switching effects in oxide sandwiched structures作為封面文章近日發表(鏈接)。
最近，李潤偉研究團隊采用超導元素Nb作為陽極，制備了Nb/ZnO/Pt三明治結構，通過精確控制電阻轉變過程，在該結構中首次觀察到了導電絲的低溫超導行為和室溫量子電導行為。進而，他們在ITO/ZnO/ITO三明治結構中觀察到了半整數的量子電導現象，而且可以通過控制限流和所施加的電壓對電導態進行精確的調控。這一發現證實了可以通過外加電場的方法在固體介質中構建原子尺度的納米點接觸結構，并在室溫下實現電導量子化。不僅為實現RRAM器件的多態存儲提供了新思路，也為人工構建原子尺度的納米結構提供了新方法。
相關結果發表在材料學權威雜志Advanced Materials (24, 3941-3946 (2012))，并被評選為該期的內刊封面文章。有關工作已申請發明專利兩項(201110113939.5, 201210050252.6)。
該研究工作獲得973項目子課題、國家自然科學基金、中科院百人計劃等的支持。
薄膜三明治結構中量子點接觸結構示意圖及Nb/ZnO/Pt及ITO/ZnO/ITO薄膜中量子的電導行為
Nb/ZnO/Pt三明治結構中的超導現象及ITO/ZnO/ITO三明治結構中量子點接觸結構的調控
