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.

Carlos Acha
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

These are real figures from the research papers / author manuscripts, not illustrative graphics generated for the website.Estas son figuras reales de los trabajos / manuscritos de autor, no gráficos ilustrativos generados para la web.

Graphical conduction analysis
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).
Source / full manuscriptFuente / manuscrito completo ↗
Nanoscale structure of a binary-oxide memristor
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).
Source / full manuscriptFuente / manuscrito completo ↗
Resistive states and vacancy distributions
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.
Source / full manuscriptFuente / manuscrito completo ↗