Research fieldLínea de investigación

Neuromorphic & memristive systemsSistemas neuromórficos y memristivos

From oxide interfaces to adaptive synapses and Mott-based neuron-like devices.Desde interfases de óxidos hasta sinapsis adaptativas y dispositivos tipo neurona basados en aislantes de Mott.

2009–resistive-switching program in oxide/metal interfacesprograma de conmutación resistiva en interfases óxido/metal

>10³reliable switching events demonstrated in bulk devicesconmutaciones confiables demostradas en dispositivos bulk

LEOYBCO-based ReRAM tested in low-Earth-orbit conditionsReRAM basada en YBCO ensayada en condiciones de órbita baja

What we learnedQué logramos

Resistive memory became a route toward bio-inspired electronicsLa memoria resistiva se convirtió en una vía hacia la electrónica bioinspirada

Mechanisms, not only phenomenologyMecanismos, no sólo fenomenología

Work on YBCO, manganites, cobaltites and binary oxides linked switching to interfacial ionic motion, especially oxygen-vacancy redistribution, while identifying electronic conduction channels such as Poole–Frenkel, variable-range hopping and space-charge-limited transport.Los trabajos en YBCO, manganitas, cobaltitas y óxidos binarios vincularon la conmutación con el movimiento iónico interfacial, en particular la redistribución de vacancias de oxígeno, e identificaron canales electrónicos como Poole–Frenkel, hopping de rango variable y conducción limitada por carga espacial.

From memory to synaptic behaviorDe memoria a comportamiento sináptico

Pulse accumulation, adaptive thresholds and history-dependent conductance provide device-level ingredients for synaptic emulation; TiO₂ junctions showed adaptive-threshold behavior and the program expanded toward neuron-like volatile Mott devices.La acumulación de pulsos, los umbrales adaptativos y la conductancia dependiente de la historia aportan ingredientes para emular sinapsis; las junturas de TiO₂ mostraron umbral adaptativo y el programa se extendió hacia dispositivos Mott volátiles tipo neurona.

Reliability and harsh environmentsConfiabilidad y medios hostiles

The research also addressed retentivity, time relaxation, fatigue, ionizing radiation and operation in space-relevant environments, connecting microscopic transport with technological robustness.La investigación abordó además retentividad, relajación temporal, fatiga, radiación ionizante y operación en medios relevantes para el espacio, vinculando transporte microscópico con robustez tecnológica.

Published resultsResultados publicados

Representative experimental figuresFiguras experimentales representativas

Selected experimental figures from these studies.Figuras experimentales seleccionadas de estos trabajos.

Graphical conduction analysisAnálisis gráfico de conducción Experimental I–V analysis and comparison with Poole–Frenkel / SCLC descriptions in a representative memristive interface (Acha, J. Appl. Phys. 121, 134502, 2017).Análisis I–V experimental y comparación con descripciones Poole–Frenkel / SCLC en una interfase memristiva representativa (Acha, J. Appl. Phys. 121, 134502, 2017).
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Transport through metal–cobaltite interfacesTransporte a través de interfases metal–cobaltitaThe 2016 APL study resolved the dominant transport mechanism at metal/cobaltite interfaces and linked the nonlinear response to interfacial barriers and defect-controlled conduction.El trabajo de APL de 2016 resolvió el mecanismo de transporte dominante en interfases metal/cobaltita y vinculó la respuesta no lineal con barreras interfaciales y conducción controlada por defectos.
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Oxygen depletion reshapes YBCO transportEl empobrecimiento de oxígeno modifica el transporte en YBCOElectrical transport was used as a probe of the microscopic evolution of oxygen-depleted YBCO, providing a quantitative bridge between oxygen content, electronic transport and the physics relevant to memristive interfaces.El transporte eléctrico se utilizó como sonda de la evolución microscópica del YBCO empobrecido en oxígeno, vinculando cuantitativamente contenido de oxígeno, transporte electrónico y la física relevante para interfases memristivas.
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Conduction mechanisms across oxygen contentMecanismos de conducción y contenido de oxígenoThe same study maps how the electrical response changes as oxygen vacancies increase, helping identify the transport regimes that become active near metal/YBCO memristive interfaces.El mismo estudio muestra cómo cambia la respuesta eléctrica al aumentar las vacancias de oxígeno, ayudando a identificar los regímenes de transporte activos cerca de las interfases memristivas metal/YBCO.
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Nanoscale structure of a binary-oxide memristorEstructura nanoescala de un memristor de óxidos binarios TEM and compositional profiles of Pt/TiOx/TaOy/Pt devices used to resolve oxygen-vacancy dynamics (Leal Martir et al., Nanotechnology 34, 095202, 2023).TEM y perfiles composicionales de dispositivos Pt/TiOx/TaOy/Pt usados para resolver la dinámica de vacancias de oxígeno (Leal Martir et al., Nanotechnology 34, 095202, 2023).
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Resistive states and vacancy distributionsEstados resistivos y distribuciones de vacancias Measured remanent switching loops together with simulated oxygen-vacancy profiles, connecting the macroscopic memory state with internal ionic redistribution.Lazos de conmutación remanente medidos junto con perfiles simulados de vacancias de oxígeno, vinculando el estado macroscópico de memoria con la redistribución iónica interna.
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Radiation and robustnessRadiación y robustez

Defects as both a stress test and a control parameterLos defectos como prueba de robustez y parámetro de control

Proton irradiation of metal/YBCO interfaces was used to test how radiation-induced defects modify transport and resistive-memory behavior.La irradiación con protones de interfases metal/YBCO permitió estudiar cómo los defectos inducidos por radiación modifican el transporte y el comportamiento de memoria resistiva.

Proton irradiation: electrical responseIrradiación protónica: respuesta eléctricaRepresentative result from the 2021 Radiation Physics and Chemistry study of proton-irradiated metal/YBCO interfaces.Resultado representativo del estudio de 2021 en Radiation Physics and Chemistry sobre interfases metal/YBCO irradiadas con protones.
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Radiation-induced transport changesCambios de transporte inducidos por radiaciónThe evolution after irradiation provides a direct probe of the role played by additional defects in interfacial conduction.La evolución luego de irradiar constituye una sonda directa del papel de defectos adicionales en la conducción interfacial.
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Memristive robustness under irradiationRobustez memristiva bajo irradiaciónThe irradiation study connects defect engineering with the stability and technological robustness of oxide-based memory interfaces.El estudio conecta la ingeniería de defectos con la estabilidad y robustez tecnológica de interfases de memoria basadas en óxidos.
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Selected sourcesFuentes seleccionadas

Publications and institutional coveragePublicaciones y fuentes institucionales

UBA Physics: TiO₂ synaptic-like responseDF-UBA: respuesta tipo sináptica en TiO₂ ↗Neuromorphic memristors posterPóster sobre memristores neuromórficos ↗Oxygen-vacancy dynamics in TiOx/TaOyDinámica de vacancias en TiOx/TaOy ↗MemoSat / Dupont-CONICET 2010MemoSat / Dupont-CONICET 2010 ↗Metal–cobaltite transport mechanism (APL 2016)Mecanismo de transporte metal–cobaltita (APL 2016) · PDF ↗Oxygen-depleted YBCO transport (JAC 2025)Transporte en YBCO empobrecido en oxígeno (JAC 2025) · PDF ↗Proton irradiation of metal/YBCO interfaces (2021)Irradiación protónica de interfases metal/YBCO (2021) · PDF ↗