本书围绕阻变存储器中的氧离子扩散动力学展开研究, 以阻变存储器常用介质层Ta2O5为主要研究对象, 采用密度泛函理论的第一性原理计算与实验研制相结合的方法, 研究氧原子扩散势垒对氧空位导电通道的调控机制, 分别用理论计算和实验探索Ta2O5中子半径、离子电负性、氧空位之间相互作用对原子扩散势垒的调控规律。基于此规律, 实验制备相应RRAM器件, 研究调控手段影响下的器件操作电压、阻态稳定性参数, 获取掺杂离子半径、离子电负性、氧空位之间相互作用-扩散势垒-操作电压、阻态稳定性之间的关系, 进一步得到原子扩散势垒-导电通道的关系, 明确扩散势垒对器件导电通道调控机制。