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Propriedades eletrônicas de hetero-estruturas de semicondutores zincblende.; Electronic properties of zincbled semiconductor heterostructures.

Chitta, Valmir Antonio
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 27/10/1987 PT
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38.496611%
Utilizou-se um Hamiltoniano KP (6x6) do tipo Kane para, se estudar a estrutura de bandas e níveis de Landau para heteroestruturas de semicondutores zincblende dos grupos III-V e II-VI. Os efeitos do acoplamento entre as bandas de condução e valência, da mistura dos estados da banda de valência, da não-parabolicidade dos níveis, da total degenerescência dos níveis, do warping e das descontinuidades das massas efetivas nas heterointerfaces são levados em conta. Mostrou-se que a interação entre as bandas de condução e valência não pode ser desprezada, mesmo para semicondutores de gap largo, como citado em trabalhos existentes na literatura. Para um estudo sistemático do modelo, utilizou-se um poço quântico de GaAs Ga(Al)As e então aplicou-se o modelo a um sistema de semicondutores semi-magnéticos (poço quântico de CdTe Cd(Mn)Te).; A Kane-like (6x6) KP Hamiltonian is used to study the subband structure and Landau levels for group III-V and group II-VI zincblende semiconductor heterostructures. The effects of conduction-valence band coupling, valence band states mixing, nonparabolicity of the levels, the full degeneracy of the levels, warping and effective masses discontinuities at the heterointerfaces are taken into account. It is shown that the interaction between conduction-valence bands cannot be neglected...

Propriedades eletrônicas de heteroestruturas semicondutoras magnéticas diluídas.; Electronic properties of diluted magnetic semiconductor heterostructures

Marin, Ivan Silvestre Paganini
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 28/02/2007 PT
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49.325723%
Neste trabalho e apresentado um estudo, via teoria de massa efetiva multibanda autoconsistente de heteroestruturas de semicondutores magnéticos diluídos, generalizada para incluir parâmetros de diferentes materiais. A interacao magnética e descrita por um modelo de campo médio baseado no mecanismo de troca indireta, com a possibilidade de inclusão de diferentes íons magnéticos. As equacoes de massa efetiva são resolvidas de forma autoconsistente com o auxílio da equacao de Poisson. As interacoes de spin-órbita e de troca-correlacao, na aproximacao de densidade local, são incluídas no cálculo. O método e aplicado para o estudo das estruturas de bandas e densidades de carga com separacao por spin do portador de heteroestruturas com dopagem tipo-n e tipo-p, variando a geometria dos pocos magnéticos e também o período da super-rede, as densidades de portadores e as concentracoes de íons magnéticos. Solucoes autoconsistentes da equacao de massa efetiva são encontradas para o oxido semicondutor (Zn,Co)O. Será mostrada a separacao de portadores por spin em funcao dos parâmetros variados, simulando diversas concentracoes possíveis, utilizadas em sistemas descritos na literatura, e será analisado o comportamento dos perfis de potencial. Usando os dados obtidos...

Análise da informação do spin dos orbitais atômicos no cálculo de propriedades de estruturas semicondutoras; Analisys of the atomic orbitals spin information in the calculation of semiconductors strucutures properties

Patrocinio, Weslley Souza
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 01/04/2010 PT
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38.23851%
O presente trabalho é um estudo sobre a importância da informação dos orbitais atômicos no cálculo de propriedades optoeletrônicas de heteroestruturas semicondutoras de baixa dimensionalidade. O trabalho é dividido em duas partes: na primeira parte, é estudada a simetria de reversão temporal no hamiltoniano k . p, analisando a preservação da informação de spin presente nos orbitais atômicos. O hamiltoniano obtido é inserido na equação de massa efetiva expandida para superredes. São calculadas estruturas de bandas de alguns poços quânticos de semicondutores III-V e grupo-IV. Compara-se o novo método com os tradicionais, e então são analisadas algumas grandezas que apresentam alteração significativa entre os métodos usados; A segunda parte é composta por um estudo detalhado do potencial de troca-correlação em semicondutores dopados. A matriz que descreve este potencial é escrita usando a distribuição de portadores presentes nos orbitais atômicos da rede cristalina, e os coeficientes desta matriz foram calculados usando quatro modelos para a correção de muitos corpos, baseadas nas aproximações LDA (Local density approximation) e LSDA (Local spin density approximation), com o objetivo de comparar as diversas parametrizações. Usando o método k . p tradicional...

Síntese e caracterização de filmes à base de Si e Ge dopados com espécies magnéticas; Synthesis and characterization of Si and Ge based films doped with magnetic species

Ferri, Fabio Aparecido
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/08/2010 PT
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49.204165%
Recentemente, a dopagem de semicondutores (envolvendo compostos II-VI, IV-VI, III-V, e do grupo-IV) com espécies magnéticas tem sido extensivamente investigada em função do seu potencial em spintrônica. Neste contexto, semicondutores magnéticos baseados no Si e no Ge são atraentes devido à sua compatibilidade com a indústria de semicondutores existente. Entretanto, a solubilidade das espécies magnéticas nestes materiais em forma cristalina é muito baixa e, consequentemente, sua atividade magnética é limitada. Este não é o caso para o silício amorfo (a-Si) e o germânio amorfo (a-Ge), que podem conter elementos magnéticos além do limite de solubilidade de seus análogos cristalinos, e apresentar propriedades magnéticas notáveis. Motivado por estes fatos, este trabalho apresenta uma investigação abrangente de filmes finos de Si e Ge contendo diferentes quantidades de Mn e Co, trazendo informações úteis no entendimento das propriedades desta classe de materiais. As amostras foram preparadas por co-sputtering, e possuíram concentrações de Mn na faixa de ~ 0.1-24 at.%, e de Co na faixa de ~ 1-10 at.%. Após a deposição, os filmes foram submetidos a tratamentos térmicos cumulativos até 900 oC, e foram investigados por: espectroscopia de energia dispersiva de raios-x (EDS); espalhamento Raman; difração de raios-x; transmissão óptica; microscopias eletrônica de varredura (SEM)...

Orientação óptica de spin em semicondutores magnéticos - calcógenos de európio; Spin optical orientation in magnetic semiconductors-europium chalcogenides.

Galgano, Giovanni Decot
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/06/2012 PT
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59.350996%
A investigação das propriedades ópticas e sua relação com as propriedades magnéticas dos semicondutores é de grande interesse para a comunidade científica, em virtude da enorme demanda por novas tecnologias e funcionalidades que podem surgir dessas pesquisas. Os calcógenos de európio são semicondutores intrinsecamente magnéticos, transparentes na região visível do espectro eletromagnético e integráveis em matrizes de silício e nitreto de gálio, sendo assim fortes candidatos a aplicações tecnológicas envolvendo magnetismo e óptica. Neste trabalho são investigados os espectros de absorção e fotoluminescência dos calcógenos de európio, com base no modelo 4f -> 5d('t IND. 2g') da transição óptica de dipolo elétrico, o qual mostrou-se totalmente adequado para a descrição da absorção óptica nos calcógenos de európio em função do campo magnético aplicado, explicando a presença de linhas de absorção estreitas e dicróicas nos espectros em campo alto e a forma larga dos espectros de absorção em campo nulo. Nos espectros de fotoluminescência do EuTe, entretanto, foram detectados estados eletrônicos não contemplados pelo modelo 4f -> 5d('t IND. 2g') , em especial uma banda de emissão denominada 'MX IND. 0'...

Investigação de parâmetros hiperfinos dos óxidos semicondutores SnO2 e TiO2 puros e dopados com metais de transição 3d pela espectroscopia de correlação angular gama-gama perturbada; Investigation of hyperfine parameters in pure and 3d transition metal doped SnO2 and TiO2 by means of perturbed gamma-gamma angular correlation spectroscopy

Schell, Juliana
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 19/02/2015 PT
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48.49661%
O presente trabalho teve como objetivo utilizar a técnica nuclear de Correlação Angular γ-γ Perturbada (CAP) para a medida de interações hiperfinas em filmes finos e amostras em pó de óxidos semicondutores SnO2 e TiO2 puros e dopados com metais de transição para uma investigação sistemática de defeitos estruturais e do magnetismo sob o ponto de vista atômico tendo como principal motivação a candidatura à aplicação desses óxidos em spintrônica. O trabalho também teve como foco a preparação e caracterização das amostras por meio de técnicas convencionais, como difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e medidas de magnetização. Amostras puras dos filmes foram medidas mediante a variação sistemática da temperatura de tratamento térmico e do campo magnético aplicado. Tais medidas foram realizadas no HISKP, na Universidade de Bonn (Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn), através de implantação de íons de 111In(111Cd) ou 181Hf(181Ta); no IPEN, por sua vez, essas medidas foram realizadas após a difusão dos mesmos núcleos de prova. Outra parte das medidas CAP foram feitas através de implantação de íons de 111mCd(111Cd) e 117Cd(117In) no Isotope Mass Separator On-Line (ISOLDE) do Centre Européen Recherche Nucléaire (CERN). As medidas foram realizadas nos intervalos de temperatura de 8 K a 1173 K. Para análise de ferromagnetismo...

Materiais óxidos magnéticos nanoestruturados

Arruda, Larisa Baldo de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: 102 f. : il.
POR
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48.946064%
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC; Há cerca de 20 anos foi descoberto o efeito magnetoresitivo em multicamadas magnéticas. Desde então, a spintrônica evoluiu de um fenômeno científico complexo para tornar-se uma tecnologia multibilionária. Dentre os parâmetros necessários para o desenvolvimento da spintrônica - a nova eletrônica que se baseia na manipulação não somente da carga, mas também do spin dos portadores -, está o controle eficiente da injeção e a detecção de portadores polarizados em spin, através de uma interface ferromagneto/semicondutor (isolante) - FM/SC(I). A utilização de semicondutores magnéticos diluídos (SMD), como ferromagnetos polarizadores de corrente, é uma solução possível para melhorar a eficiência na injeção de correntes de spins. A despeito do bom desempenho obtido com os SMDs funcionais desenvolvidos até hoje, sua baixa temperatura crítica impossibilita a utilização em temperatura ambiente. Atualmente, o progresso no campio da spintrônica depende fortemente do desenvolvimento de novos SMDs, nos quais as informações de carga e spin passam se manipuladas externamente em altas temperaturas. Em especial...

Propriedades estruturais, ópticas e magnéticas de filmes de GaMnN

Leite, Douglas Marcel Gonçalves
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 126 f. : il.
POR
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38.452803%
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP); Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC; A recente busca por semicondutores magnéticos diluídos com propriedades magnéticas de interesse motivou este trabalho de crescimento de filmes de Ga1-xMnxN pelas técnicas de sputtering e epitaxia da fase de vapor de organometálicos (MOVPE). Os filmes são caracterizados estruturalmente por medidas de difração de raio X e microscopia eletrônica de transmissão, opticamente por transmitância óptica e espalhaçamento Raman, e magneticamente por medidas magnetização versus campo aplicado e versus temperatura. As principais diferenças entre os filmes de GaMnN preparados por sputerring e MOVPE referem-se à microestrutura e ao conteúdo de Mn: os primeiros são policristalinos e apresentam conteúdo de Mn até 9%, enquanto os últimos são monocristalinos com concentração de Mn até 1%. A alta concentraçao de Mn nos filmes crescidos por sputtering é possivelmente responsável pelo surgimento coletivo destes íons de Mn nas medidas magnéticas. Esse comportamento coletivo se identifica a partir de contribuição paramagnética de domínios isolados com alto vapor de momento magnético, o que se mostra consistente com a microestrutura apresentada por estes filmes. A alta concentração de Mn nos filmes preparados por sputtering também se mostra responsável por intensa absorção óptica abaixo da energia do gap...

Estados de impurezas em semicondutores e nanoesetruturas sob campos externos

Souza, Gustavo Vanin Bernardino de
Fonte: Universidade Estadual Paulista (UNESP) Publicador: Universidade Estadual Paulista (UNESP)
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 175 f. : il.
POR
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38.702842%
Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC; São calculados e analisados os estados estacionários de elétrons ligados a impurezas em materiais semicondutores e nanoestruturas. Os estados eletrônicos são descritos mediante a aproximação de massa efetiva. A equação de massa efetiva é resolvida numérica e computacionalmente, combinando o uso do método variacional e do método de diferenças finitas. Os cálculos referem-se a uma impureza doadora rasa nos seguintes sistemas: (1) um ponto quântico esférico sob campos magnéticos e elétrico, incluindo a estrutura CdSe/ZuS/CdSe/SiO2; (2) um poço quântico ultrafino sob campo magnético, focando os estados ligados de dois elétrons e (3) silício sob campo magnético. Os resultados são comparados com os de outros trabalhos téoricos disponíveis na literatura e com dados experimentais recentes. Os elementos de matriz necessários no cálculo variacional e as condições de fronteira utilizadas no método de diferenças finitas são apresentados de forma detalhada; The bound eletronic states of impurities in different systems based on semiconductor materials are calculated and analyzed. The electronic states are described by using the effective-mass approximation. The effective-mass equation is solved by numerical and computacional techniques...

Estudo teórico de complexos excitônicos em poços quânticos de semicondutores

Luis Carlos Ogando Dacal
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 29/08/2001 PT
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39.036223%
Um sistema físico com presença de partículas indistinguíveis interagentes cria a rica possibilidade do estudo dos efeitos de correlação e troca, os quais são frutos desta indistinguibilidade. O complexo mais simples para a manifestação destes efeitos seria aquele onde apenas duas partículas indisntinguíveis estão presentes. Em física da matéria condensada, estes complexos são os éxcitons, os doadores e os aceitadores carregados. No caso específico de poços quânticos semicondutores, a não parabolicidade da banda de valência faz com que éxcitons e doadores negativamente carregados sejam os complexos com modelamento teórico mais simples. Apesar da previsão da estabilidade dos éxcitons carregados ("trions") ter sido feita no final da década de 50 para os materiais semicondutores tipo "bulk", sua primeira observação experimental só ocorre no início da década de 90 e em poços quânticos, onde o confinamento unidimensional das cargas aumenta a energia de ligação destes complexos em uma ordem de grandeza. Desde então iniciou-se uma intensa pesquisa a respeito da física destes complexos pois a blindagem das interações coulombianas nos materiais semicondutores permite que campos magnéticos usuais em laboratórios sejam capazes de provocar fortes alterações na energia de ligação dos "trions". Outra rica possibilidade de investigação é o fato dos éxcitons carregados aparecerem como um estado intermediário entre o éxciton neutro e a singularidade do nível de Fermi quando a concentração de elétrons dopantes na amostra é aumentada. Nesta tese apresentamos um estudo teórico dos éxcitons carregados e dos doadores negativamente carregados em poços quânticos de GaAs/Al0.3G a0.7As considerando os efeitos da presença de campos elétricos e magnéticos externos. Nossa contribuição acrescenta um método simples...

Propriedades magnéticas de semicondutores amorfos dopados com terras-raras a-SiRE(:H) e de grafites pirolíticos altamente orientados HOPG

Maurício da Silva Sercheli
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 12/12/2002 PT
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38.85671%
Esta tese de doutorado resume-se no estudo de dois sistemas distintos: Semicondutores amorfos de silício dopados com terras-raras "a-SiRE(:H)", e grafites pirolíticos altamente orientados "HOPG ". Os semicondutores amorfos estudados são filmes finos de silício dopados com terras-raras (RE), crescidos por rf-sputtering (processo de deposição de filmes a partir de uma atmosfera de plasma criada por rádio-freqüência), hidrogenados ou não. Terras-raras magnéticas (Gd e Er) e não-magnéticas (Y, La e Lu) foram utilizadas com o intuito de estudar o Er incorporado na matriz de Si, devido às suas características especiais para a tecnologia fotônica. Por ser uma sonda mais simples de se estudar do ponto de vista magnético (por apresentar estado fundamental S, e portanto efeitos de campo cristalino em 2ª ordem), o íon de Gd3+ foi usado para determinar o comportamento dessa classe de lantanídeos dentro dos filmes de silício. Apesar das principais técnicas espectroscópicas utilizadas requererem sistemas paramagnéticos, também foram crescidos filmes com espécies dopantes não-magnéticas, ou diamagnéticas, a fim de subtraírem-se efeitos não magnéticos e, dessa maneira, simplificar a análise do sistema abordado. Os resultados de ressonância paramagnética eletrônica (RPE) revelam que a dopagem do filme com RE diminui a quantidade de defeitos magnéticos na matriz de uma a três ordens de grandeza...

Estudo da influência de lasers no aprisionamento de portadores, por impurezas em semicondutores submetidos a campos magnéticos fortes

Antônio Boulhosa Nassar
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/07/1980 PT
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38.702842%
Neste trabalho estudou-se a blindagem de impurezas carregadas em semicondutores, submetidos a campos magnéticos fortes uniformes e radiação laser, em baixas temperaturas, e sua influência no aprisionamento dos portadores, no limite ultra-quântico. Verificou-se que a energia de ligação reduz-se drasticamente, quando a frequência do laser situa-se próxima da frequência ciclotrônica e aumenta enormemente quando próxima da frequência de plasma; In this work the features of the screening of na ionized impurity is presented for semiconductors in the simultaneous presence of a laser field and a strong d.c. magnetic field at very low temperatures, taking into account these effects on the carriers freezeout in the ultra-quantum regime. It has been show specially that the carriers binding energy reduces abruptly when the laser is close to the cyclotron frequency and conversely diverges when is close to the plasma frequency

Espalhamento Raman por magnons em semicondutores ferromagnéticos

Nilson Sena de Almeida
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 15/07/1977 PT
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48.85671%
A eficiência Raman de espalhamento de ondas eletromagnéticas com a criação de um mágnon, em processos intrabanda de condução e por mecanismo indireto, em semicondutores ferromagnéticos, na presença de um campo magnético DC forte, é estudada. Mostra-se que o processo no qual a interação elétron-radiação é devida ao termo em A2 é dominante sobre o em A.p. Estimativas são feitas para campos magnéticos da ordem de 100 KG e parâmetros físicos característicos dos semicondutores em estudo. Finalmente, é feita uma análise do comportamento de Sp( l ) com a geometria de espalhamento; Not informed

Estudos das propriedades magnéticas dos filmes finos de GaAs dopado com Mn e de Zn1-xCoxO; Studies of the magnetic properties on Mn-doped GaAs and Zn1-xCoxO thin films

Wellington Akira Iwamoto
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/07/2007 PT
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48.85671%
Semicondutores ferromagnéticos (FM) são compostos de grande interesse tecnológico devido à possibilidade de combinar suas cargas e o grau de liberdade de spin para produzir dispositivos eletrônicos. Em particular, filmes finos semicondutores dopados com metais de transição têm se tornado foco de intensa investigação científica desde a descoberta do ferromagnetismo com razoável temperatura de Curie [1] ?[4]. Exemplos de semicondutores magnéticos diluídos (DMS) são os filmes finos de GaAs dopado com Mn e ZnO dopado Co. Nessa dissertação, nós apresentamos experimentos de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) e de susceptibilidade magnética para os filmes finos amorfos e cristalinos de GaAs dopados com Mn e filmes cristalinos de ZnO dopados com Co, com a finalidade de explorar as propriedades magnéticas globais e locais nesses DMS. Para todos os filmes amorfos de GaAs dopados com Mn, os nossos resultados indicaram a ausência de qualquer ordenamento ferromagnético entre as temperaturas 300 > T > 2 K ao contrário dos filmes cristalinos que foi observado ferromagnetismo em T < 110 K. Além do mais, observamos nas medidas de EPR uma única linha associada aos íons localizados de Mn 2+ para os filmes finos amorfos de GaAs dopados com Mn e g ~ 2...

Interação entre portadores e íons magnéticos em poços quânticos de InGaAs/GaAs:Mn; Interaction between carriers and magentic ions in quantum wells of InGaAs/GaAs:Mn

Miguel Angel González Balanta
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 04/12/2014 PT
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48.469746%
Neste trabalho investigamos a interação entre portadores confinados em poços quânticos de InGaAs/GaAs e íons de Mn de uma dopagem tipo delta na barreira do poço. Utilizamos como base para este estudo dois tipos de estruturas. O primeiro tipo tem apenas a dopagem tipo delta de Mn e o segundo tipo, inclui duas camadas de dopagem tipo delta nas duas barreiras do poço, sendo uma dopagem de C e a outra de Mn. Observamos que a assimetria das estruturas devido às dopagens se reflete na interação dos portadores confinados com os íons de Mn. Os resultados indicam que esta interação se torna relativamente mais forte no conjunto de amostras com dopagem assimétrica apenas de Mn. Em nossa investigação, utilizamos diversas técnicas ópticas como fotoluminescência, fotoluminescência de excitação e fotoluminescência resolvida no tempo, incluindo análises da polarização da luz emitida e efeitos de campo magnético. Apesar da separação espacial entre os íons de Mn e os portadores confinados no poço, observamos vários efeitos que associamos a interação entre estas entidades. Observamos uma significativa amplificação da intensidade da força de oscilador de transições proibidas do poço em estruturas dopadas apenas com Mn. Este efeito foi interpretado como uma possível indicação da formação de polarons magnéticos ligados. Nas medidas com campo magnético...

Electronic and optical properties of diluted magnetic semiconductors quantum wells and quantum dots = : Propriedades eletrônicas e ópticas de poços quânticos e pontos quânticos de semicondutores magnéticos diluídos; Propriedades eletrônicas e ópticas de poços quânticos e pontos quânticos de semicondutores magnéticos diluídos

Udson Cabral Mendes
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 21/03/2014 PT
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69.350996%
Nesta tese, investigamos teoricamente as propriedades eletrônicas e ópticas de poços quânticos e pontos quânticos de semicondutores magnéticos diluídos. Este estudo é fortemente motivado por muitos resultados experimentais sobre as propriedades ópticas desse materiais. Usando a teoria do funcional da densidade dependente de spin descrevemos os estados eletrônicos como função do campo magnético externo para poços quânticos que possuem barreiras dopadas com impurezas magnéticas. Nosso modelo leva em conta os efeitos de muitos-corpos do gás de buracos e as interações entre portadores e os íons magnéticos. Comparamos nossos resultados com os dados experimentais disponíveis, que apresentam forte oscilações da luz polarizada circularmente como função do campo magnético. Nossos resultados apresentam excelente concordância qualitativa e quantitativa com os resultados experimentais. Mostramos que os efeitos de troca do gás de buraco são responsáveis pela forte oscilação observada na fotoluminescência. Também realizamos uma investigação sistemática dos parâmetros da heteroestrutura afim de aumentar a interação de troca entre portadores e íons de Mn. Com o nosso modelo entedemos os diferentes regimes de relaxação de spin do elétron em poços quânticos com barreiras dopadas com impurezas magnéticas. Nós também investigamos as propriedades eletrônicas e ópticas de pontos quânticos carregados dopados com uma única impureza magnética em seu centro. Usando métodos de diagonalização exata mostramos que os elétrons que não estão diretamente acoplados com o íon de Mn acoplam-se via uma interação indireta que é mediada pela interação elétron-elétron. Este acoplamento indireto entre elétrons e Mn pode ser tanto ferromagnético quanto antiferromagnético dependendo de ambos confinamento e número de camadas eletrônicas confinadas no ponto quântico. Demonstramos que este acoplamento indireto é um efeito importante mesmo quanto o íon de Mn não esta no centro do ponto quântico. O acoplamento indireto existe independentemente do tipo de interação direta entre portadores e a impureza magnética. Também extendemos a teoria de fotoluminescência para essa heteroestrutura. Observamos que a interação indireta entre portadores e íon magnético gera uma estrutura fina em ambos os estados iniciais e finais da emissão...

Propriedades de spintrônica do gás de elétrons e dinâmica do íon Mn em nano estruturas semicondutoras magnéticas

Souto, Eduardo de Sousa
Fonte: Universidade de Brasília Publicador: Universidade de Brasília
Tipo: Tese
PT_BR
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38.696025%
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Instituto de Física, 2006.; Esta tese apresenta um estudo teórico das propriedades de spintrônica do gás de elétrons em nano estruturas semicondutoras magnéticas obtidas a partir de semicondutores magnéticos diluídos (III, Mn)V e (II, Mn)VI da dinâmica do íon Mn na presença de um background de 2DEG (Gás de elétrons bi-dimensional). Primeiramente, realizamos cálculos para a determinação de quantidades físicas tais como tempo de relaxação spin-flip, flip τ , entre os elétrons s-p e os elétrons 3d dos momentos magnéticos do Mn localizados no poço quântico, o qual é muito importante para o processamento de informação em dispositivos com base no spin dos portadores de carga. Para poços quânticos tais como Cd0,81Mn0,19Te com largura do poço de 86 Å, mostrou-se que flip τ ~1 ps, o que está de acordo com resultados experimentais para essas estruturas. Este tempo de relaxação corresponde a um comprimento de difusão do spin de 30 nm para Cd0,81Mn0,19Te. Além disso, os resultados teóricos predizem que flip τ dos elétrons diminui com o aumento da fração molar de Mn, também de acordo com os experimentos, confirmando o papel predominante do espalhamento de troca elétron-Mn (espalhamento elétron-magnon) como o principal canal de relaxação para o spin do elétron. Esses resultados indicam também que flip τ decresce com o decréscimo da largura do poço quântico de acordo com os dados experimentais. Em segundo lugar...

Síntese, modificação superficial e propriedades de nanoestruturas de semicondutores

Pereira, Ângela Sofia dos Santos
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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38.496611%
Esta tese descreve novas investigações na síntese, modificação superficial e propriedades de diversas nanoestruturas de semicondutores. Em particular, calcogenetos metálicos tais como ZnE (E= O, S, Se) e LnS (Ln= Eu e Er) foram investigados. O primeiro capítulo consiste numa revisão da literatura de trabalhos recentes na química e propriedades fundamentais de nanoestruturas de semicondutores. Esta introdução privilegia o trabalho relacionado directamente com os sistemas descritos nos capítulos subsequentes. A química de nanopartículas de ZnO e os seus análogos dopados com iões de metais de transição foi investigado no capítulo 2. Estudos posteriormente incluíam a investigação de métodos de modificação superficial, tais como nanocompósitos de base polimérica por polimerização in situ por miniemulsão. Estes estudos, combinado com estudos ópticos e magnéticos, foram relevantes para compreender e localizar os iões dopantes na matriz do ZnO. No capítulo 3 descreve-se a preparação de complexos de bisdialquilditiocarbamato e bis-dialquildisselenocarbamato de tris-aminozinco (II), no sentido de serem investigados como precursores unimoleculares na síntese de nanoestruturas de ZnS e ZnSe. Esta investigação foi conduzida de modo a obter nanoestruturas utilizando um método que permite controlar as fases cristalinas e...

Magnetic impurities in nanostructured materials

Clavel, Guylhaine
Fonte: Universidade de Aveiro Publicador: Universidade de Aveiro
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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48.696025%
Os resultados apresentados aqui foram alcançados no âmbito do programa de doutoramento intitulado “Impurezas Magnéticas em Materiais Nanoestruturados”. O objectivo do estudo foi a síntese e caracterização de óxido contendo impurezas magnéticas. Durante este trabalho, sínteses de sol-gel não-aquoso têm sido desenvolvidos para a síntese de óxidos dopados com metais de transição (ZnO e ZrO2). A dopagem uniforme é particularmente importante no estudo de semicondutores magnéticos diluídos (DMSs) e o ponto principal deste estudo foi verificar o estado de oxidação e a estrutura local do dopante e para excluir a existência de uma fase secundária como a origem do ferromagnetismo. Para alargar o âmbito da investigação e explorar plenamente o conceito de "impurezas magnéticas em materiais nanoestruturados" estudamos as propriedades de nanopartículas magnéticas dispersas em uma matriz de óxido. As nanopartículas (ferrita de cobalto) foram depositadas como um filme e cobertas com um óxido metálico semicondutor ou dielétrico (ZnO, TiO2). Estes hetero-sistemas podem ser considerados como a dispersão de impurezas magnéticas em um óxido. As caracterizações exigidas por estes nanomateriais têm sido conduzidas na Universidade de Aveiro e Universidade de Montpellier...

Condutância em nanofios magnéticos diluídos; Conductancia in nanowires of magnetic diluited

Mendes, Udson Cabra
Fonte: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Fisica (IF); Instituto de Física - IF (RG) Publicador: Universidade Federal de Goiás; Brasil; UFG; Programa de Pós-graduação em Fisica (IF); Instituto de Física - IF (RG)
Tipo: Dissertação Formato: application/pdf
POR
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We investigate core-shell nanowires of diluted magnetic semiconductors (DMS) with remote n-type modulation doping. The incorporation of Mn2 ions acting as spin 5/2 impurities in the core region of the wire gives rise to a strong s-d exchange coupling between electrons in the wire and those of the d levels of the Mn2 ions. Applying an external magnetic eld along the axis of the wire, within the mean eld approximation, the s-d exchange generates a spin-dependent core potential. A gate voltage is applied radially to wire, to obtain some control over the density of the wire. Electronic strucutre of the wire was calculated within the e?ective mass approximation, in both approximations Hartree and spin density functional theory. We calculated the conductance of wire using the Landauer-B?uttiker formulation in the linear response regime, which generally results in a total conductance with well-de ned plateaus in GT = 2; 6; 10G0 (G0 = e2=h is the quanta of conductance), which occurred because in the system investigated the rst level is twofold degenerated (spin degenerescence) and the others are fourfold degenerated (spin degenerescence and orbital angular momentum). In the absence of a magnetic eld we observe that when we take into account the e?ects of exchange and correlation...