"Analysis of memristive properties of [Ni(Salen)] complexes"

Abstract

[ES] En esta tesis se ha llevado a cabo un estudio teórico de los memristores, y posteriormente se ha hecho un análisis de las propiedades memristivas de un complejo formado por [Ni(Salen)]:PMMA. Los memristores definen el cuarto elemento básico de los circuitos. Relaciona la vinculación de la carga eléctrica con un flujo magnético. Se han definido tres características imprescindibles que establecen si un sistema es un memristor o no. Entre las diversas aplicaciones que presentan los sistemas memristivos, destaca su uso como sinapsis artificiales en redes neuronales artificiales. Tras la síntesis del complejo de [Ni(Salen)]:PMMA, se obtuvieron cinco muestras con distintas concentraciones. Con ellas se realizó un revestimiento por centrifugación sobre vidrio de ITO y se colocaron electrodos sobre ellas. Se observó que el grosor no pudo ser controlado correctamente, siendo no homogéneo. En el análisis espectroscópico se predijeron los índices de refracción de los distintos materiales, así como una estimación del grosor de las capas. Se obtuvo un valor medio ligeramente inferior al experimental. En la característica I-V del [Ni(Salen)]:PMMA con concentración 50:50 se obtiene una simetría casi perfecta, eliminando así la asimetría presente en ambos materiales cuando se encuentran aislados, pero la diferencia de intensidad entre los estados resistivos disminuye. Por otro lado, se consigue una alta estabilidad temporal en el análisis de la estabilidad de conmutación. Finalmente, en los análisis de espectroscopía UV-Vis se observa que el pico presente en el espectro de absorción a 420 nm en [Ni(Salen)] puro sufre un desplazamiento a la derecha en la mezcla con concentración 50:50. Esto es causado por la interacción directa entre el Níquel y el O presente en el PMMA, que disminuye en gran medida la barrera energética que aparece entre el material y los electrodos de Cu.

[EN] In this thesis a theoretical study of memristors has been carried out, followed by an analysis of the memristive properties of a complex formed by [Ni(Salen)]:PMMA. Memristors define the fourth basic element of circuits. It relates the binding of electric charge to a magnetic flux. Three essential characteristics have been defined that establish whether a system is a memristor or not. Among the various applications of memristive systems, its use as artificial synapses in artificial neural networks stands out. After the synthesis of the [Ni(Salen)]:PMMA complex, five samples with different concentrations were obtained. These were spin-coated on ITO glass and electrodes were placed on them. It was observed that the thickness could not be properly controlled, being non-homogeneous. In the spectroscopic analysis, the refractive indexes of the different materials were predicted, as well as an estimation of the thickness of the layers. In the latter, an average value slightly lower than the experimental one was obtained. In the C-V characteristic of [Ni(Salen)]:PMMA with 50:50 concentration, an almost perfect symmetry is obtained, thus eliminating the asymmetry present in both of the materials when they are isolated, but the intensity difference between the resistive states decreases. On the other hand, high temporal stability is achieved in the switching stability analysis. Finally, in the UV-Vis Spectroscopy analyses it is observed that the peak present in the absorption spectrum at 420 nm in pure [Ni(Salen)] undergoes a shift to the right in the mixture with 50:50 concentration. This is caused by the direct interaction between Nickel and O present in PMMA, which greatly decreases the energy barrier appearing between the material and the Cu electrodes.