Emersão de memória em sistemas não-lineares e nanodispositivos

Resumo

Sistemas memristivos, ou dispositivos com memória intrínseca em geral, são peças centrais de um campo científico desafiador e atual. Eles servem como base para avanços tecnológicos promissores para computação avançada, segurança de dados e comunicação móvel. Construir e explorar modelos teóricos para estudar os ingredientes fundamentais para a emergência da memória e como eles se entrelaçam para poder ser sintonizados com elementos intrínsecos (parâmetros estruturais) e extrínsecos (campos externos, temperatura, iluminação) é o escopo da presente tese. Várias plataformas, desde óxidos semicondutores volumétricos até pontos quânticos nanoscópicos acoplados serão abordadas sequencialmente. A proposta está intimamente ligada aos esforços experimentais sinérgicos de nossos colegas durante o desenho, crescimento, caracterização e aplicação de dispositivos. Pode-se provar que o efeito das restrições de simetria (ou a falta delas), temperatura, iluminação e formas dos pulsos de tensão desempenham um papel decisivo na natureza da emergência da memória e isso será desvendado teórica e experimentalmente de maneira sistemática em todos os sistemas analisados. Além dos estudos conduzidos por dispositivos, a presente proposta também abordará discussões metodológicas para a caracterização por espectroscopia de impedância de metamateriais e sistemas não lineares. A ideia é reduzir a aparente complexidade da impedância dependente da frequência a uma combinação de ingredientes microscópicos básicos tentando responder a um vasto universo de evidências experimentais. Esta abordagem analítica criará um paradigma para estudos de espectroscopia de impedância com impacto em física, eletroquímica, nanotecnologia e engenharia. (AU)