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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.43.2006.tde-06092006-101017
Documento
Autor
Nome completo
Celso de Araujo Duarte
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2006
Orientador
Banca examinadora
Goussev, Guennadii Michailovich (Presidente)
Lima, Ivan Costa da Cunha
Poussep, Iouri
Santos, Antonio Domingues dos
Seabra, Antonio Carlos
Título em português
"Propriedades magnéticas e de spin em semicondutores do grupo III-V"
Palavras-chave em português
AlGaAs
efeito Hall
efeito Shubnikov-de Haas
fator g
poços quânticos parabólicos
semicondutores
spintrônica
válvula de spin
Resumo em português
Neste trabalho, apresentamos o resultado de nossas investigações em amostras de poços quânticos parabólicos (PQW) de AlGaAs crescidas em substratos de GaAs por MBE (Molecular Beam Epitaxy). Nossos estudos se concentram nas implicações da variação do fator g de Landé ao longo da estrutura dos PQW, a qual ocorre em virtude da dependência dessa grandeza com respeito ao conteúdo de Al na liga AlGaAs. Essas implicações são analisadas através de medidas de transporte eletrônico (medidas de Hall e do efeito Shubnikov-de Haas). As medidas de Subnikov-de Haas a temperaturas da ordem de dezenas a centenas de milikelvin com variação do ângulo de inclinação se mostram um eficiente método para a determinação do fator g. Distinguimos não só o fator g determinado pelas propriedades da liga, como também uma contribuição oriunda de efeitos de muitos corpos (contribuição de troca). Por outro lado, as medidas de Hall nos revelam um comportamento anômalo, que mostramos não ter origem no conhecido "efeito Hall anômalo" presente em materiais ferromagnéticos, nem em efeitos de ocupação de múltiplas sub-bandas. Atribuímos o fenômeno a um efeito "válvula de spin", conseqüente da variação espacial do fator g. Nossas observações nos permitem a idealização de um transistor "válvula de spin", prescindindo do emprego de materiais magnéticos.
Título em inglês
"Spin and magnetic properties of the III-V group semiconductors"
Palavras-chave em inglês
AlGaAs
g factor
Hall effect
parabolic quantum wells
semiconductors
Shubnikov-de Haas effect
spin valve
spintronics
Resumo em inglês
We present the results of our investigations concerning MBE grown AlGaAs/GaAs parabolic quantum well (PQW) samples. We focused on the variation of the Landé g factor along the structure of the PQWs, which occur as a consquence of its dependence on the Al content on the alloy AlGaAs. The implications are studied by Hall and Shubnikov-de Haas measurements. Shubnikov-de Haas measurements at temperatures of the order of tenths to hundreds of milikelvin with variation of the tilt angle are shown to be an efficient method for the determination of the g factor. We could distinguish not only the alloy g factor, but its many body contribution (exchange contribution). On the other hand, Hall measurements exhibit an unusual behavior, which we prooved it has no relation neither to the well known "anomalous Hall effect", a characteristic of ferromagnetic materials, nor to a multi subband occupation effect. We atribute such behavior to a "spin valve effect", caused by the spatial variation of the g factor. Our observations allow us to idealize a "spin valve" transistor, without any ferromagnetic material in its structure.
 
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tese.pdf (3.05 Mbytes)
Data de Publicação
2006-09-13
 
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