Die mikroskopischen Eigenschaften und Schaltdynamiken von grenzflächenbasierten memristiven Bauelementen werden umfassend bestimmt im Hinblick auf ein grundlegendes Verständnis und die Optimierung ihrer Funktion. Hierfür werden komplementäre leistungsfähigste Methoden der Transmissions-Elektronenmikroskopie und synchrotronbasierten Photoelektronen-Spektroskopie kombiniert zu Multiskalen- und In-Operando-Analysen struktureller, elektronischer und chemischer Eigenschaften. Der Fokus liegt auf Metalloxid- und Übergangsmetalldichalkogenid-basierten memristiven Bauelementen sowie Partikelsystemen und Piezo-Feldeffekttransistoren.