本发明公开一种界面型原子忆阻器及其制备方法，忆阻器结构是基底上具有底电极/介质层/顶电极的三明治结构以及最顶部的保护层；底电极由惰性金属材料如铂、金、钯、柔性导电材料如氧化铟锡、石墨烯等半金属型二维原子晶体材料或半导体型二维原子晶体；顶电极为活性金属材料如银、铜、钛、钨、氮化钛；介质层由二维原子晶体材料组成，其中二维原子晶体材料表面经过氧化处理；基底包括氧化硅、氮化硅、氧化铝、聚酰亚胺或聚二甲基硅氧烷。本发明提供的忆阻器通过利用特定的二维原子晶体表面氧化层与活性金属顶电极原子级别的界面作用，具有开关比大，开关电压低，阻态稳定，循环耐久优异的特点，拥有广阔的应用前景。