Prêmio Capes de Tese

A Tese de Doutorado do Dr. Antônio Cláudio Michejevs Padilha, intitulada “Computational simulation of TiO2-based memristive systems: from the raw material to the device”, ganhou o Prêmio CAPES de melhor tese de doutorado do ano de 2015. O PPG-NMA parabeniza o autor assim como seu orientador Prof. Gustavo M. Dalpian.

O Dr. Padilha desenvolveu seu trabalho com bolsa FAPESP, e estágio de curta duração na Universidade de Yokohama, no Japão. O tema principal de sua pesquisa focava em dispositivos memoristivos, também chamados de memoristores. Memoristores são dispositivos que possuem a propriedade de mudar seu estado de resistência quando passa-se uma corrente por eles. O memoristor é um dispositivo de dois terminais capaz de armazenar informação através de sua resistência, constituído de uma estrutura metal/isolante/metal. Este dispositivo pode revolucionar a indústria de memórias por apresentar tempos de chaveamento rápidos e de retenção longos, assim como altas densidades. Entretanto, seu princípio de funcionamento não é totalmente entendido a nível atômico, logo sua aplicação é impedida.

O objetivo da tese de doutorado foi estudar esses tipos de dispositivos, tentando buscar esclarecimentos sobre seu funcionamento. O estudante desenvolveu estudos iniciais sobre os materiais inerentes aos dispositivos, isto é, fases deficientes em oxigênio do TiO2;  estudou detalhadamente as propriedades de interfaces entre materiais dentro desses dispositivos; desenvolveu um modelo teórico, puramente eletrônico, para o chaveamento desses dispositivos; estudou as propriedades de armazenamento de carga inerentes às fases deficientes em oxigênio observadas nesses dispositivos. Para desenvolver seu trabalho, o estudante utilizou métodos teóricos baseados na Teoria do Funcional da densidade, mas também fez uso de modelos mais simples, resolvendo a Equação de Poisson para uma interface metal-isolante-metal. Por fim, desenvolveu códigos computacionais para estimar a corrente que seria observada nesses dispositivos.

Ao fim do trabalho, houve um perfeito casamento de técnicas multiescala, iniciando em métodos atômicos e eletrônicos e indo técnicas teóricas macroscópicas para a simulação de dispositivos. Os trabalhos resultantes foram publicados em importantes revistas, incluindo Physical Review B, Physical Review Applied e Scientific Reports.

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