dc.contributor.author | Silva, Rafael Schio Wengenroth | |
dc.date.accessioned | 2023-08-28T11:23:30Z | |
dc.date.available | 2023-08-28T11:23:30Z | |
dc.date.issued | 2023-08-07 | |
dc.identifier.citation | SILVA, Rafael Schio Wengenroth. The memristive response in solids. 2023. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2023. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18448. | * |
dc.identifier.uri | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/18448 | |
dc.description.abstract | In this Master Thesis, we have investigated basic ingredients of the theory of solid state
transport, namely the Drude like conductivity and the activation of nonequilibrium charge
carriers subjected to a relaxation time, concluding that they are sufficient conditions for a
memristive response. These findings point to the natural emergence of memory that, if
discernible under adequate set of driving inputs, turns to be the rule and not the exception,
with contrasting signatures according to symmetry constraints, either built-in or induced by
external factors. Explicit analytical expressions for conductance and content are presented,
unveiling very concise and accessible correlations between general intrinsic microscopic
parameters such as relaxation times, activation energies, and efficiencies (encountered
throughout various fields in Physics) with external drives: voltage pulses, temperature,
illumination, etc. Four toy models under different applied bias: sinusoidal and triangular,
have been investigated, providing insights about the memory formation, as well as the
expressions mentioned above. The model has also been successfully applied to predict and
explain memory features in samples based on ZnO thin films that were fabricated and
characterized by colleagues, reinforcing its validity. The theory allowed providing values for
the system’s fundamental parameters, such as its relaxation time. Finally, the perspectives
and directions of the forthcoming research tasks, to be continued on a PhD, are presented,
pointing to the extension of the theoretical results by introducing asymmetries in the
model and by exploring the topology of the current-voltage characteristics. The model
can be extended to other physical systems, such as those based on quantum dots, and by
applying the robust mechanism thus far constructed to study, explain, and predict results
in experimental realizations, such as in oxide thin films. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) | por |
dc.language.iso | eng | eng |
dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | * |
dc.subject | Memdevices | eng |
dc.subject | Memory | eng |
dc.subject | Memristors | eng |
dc.subject | Non-equilibrium carriers | eng |
dc.subject | Dispositivos com memória | por |
dc.subject | Memória | por |
dc.subject | Memristores | por |
dc.subject | Portadores de não-equilíbrio | por |
dc.title | The memristive response in solids | eng |
dc.title.alternative | A resposta memristva em sólidos | por |
dc.type | Dissertação | por |
dc.contributor.advisor1 | Richard, Victor Lopez | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/4492188799583104 | por |
dc.description.resumo | Nesta dissertação de mestrado, investigamos os ingredientes básicos da teoria de transporte no estado sólido, isto é, a teoria de condutividade do tipo Drude e a ativação de portadores carregados fora do equilíbrio sujeitos a um tempo de relaxação; concluindo que estas são condições suficientes para uma resposta memristiva. Essas descobertas apontam para a formação natural de memória que, se discernível sob um conjunto adequado de estímulos, passa a ser a regra e não a exceção, apresentando assinaturas contrastantes de acordo com vínculos de simetria, sejam eles inerentes ou induzidos por fatores externos. Expressões analíticas explícitas para a condutância e área das histereses são apresentadas, revelando correlações muito concisas e acessíveis entre parâmetros microscópicos intrínsecos gerais, tais como: tempos de relaxação, energias de ativação, e eficiências (encontrados em vários campos da Física) com estímulos externos: pulsos de voltagem, temperatura, iluminação, etc. Quatro modelos de estudo sob a aplicação de diferentes voltagens foram investigados, sendo elas senoidais e triangulares, fornecendo elementos sobre a formação de memória, assim como as expressões mencionadas acima. O modelo também foi aplicado com sucesso para prever e explicar características de memória em amostras baseadas em filmes finos de ZnO que foram fabricados e caracterizados por colegas, reforçando sua validade. A teoria permitiu o fornecimento de valores para parâmetros fundamentais do sistema, como seu tempo de relaxação. Finalmente, as perspectivas e rumos das tarefas de pesquisa que estão por vir, a serem continuadas em um doutorado, são apresentadas e apontam para a extensão teórica dos resultados por meio da introdução de assimetrias no modelo e para o estudo topológico da relação entre corrente e voltagem. O modelo pode ser estendido a outros sistemas físicos, tais como os que se baseiam em pontos quânticos, e por meio da aplicação do robusto arcabouço construído até o momento pode-se estuda-los, explica-los, e prever resultados em experimentos, tais como aqueles em filmes finos de óxidos. | por |
dc.publisher.initials | UFSCar | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA::TRANSP.ELETRONICOS E PROP. ELETRICAS DE SUPERFICIES;INTERFACES E PELICULAS | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA | por |
dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA GERAL | por |
dc.description.sponsorshipId | 131951/2021-1 | por |
dc.publisher.address | Câmpus São Carlos | por |
dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/2491908553625300 | por |
dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0000-0002-9796-2059 | por |
dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0002-7897-3860 | por |