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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.43.2012.tde-02082013-161101
Documento
Autor
Nome completo
Bruno Anghinoni
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Gusev, Gennady (Presidente)
Levine, Alexandre
Marques, Marcelo
Título em português
Estudo teórico da resistividade longitudinal de um poço quântico duplo com a presença do efeito Rashba
Palavras-chave em português
Física computacional
Física do estado sólido
Propriedades dos sólidos
Resumo em português
Neste trabalho apresentamos cálculos teóricos da resistividade longitudinal de um poço quântico quadrado duplo formado pela heteroestrutura semicondutora ln0.52Al0.48As / ln0.53Ga0.47As, considerando duas sub-bandas ocupadas e o desdobramento de spin causado pelo chamado efeito Rashba, que corresponde a um desdobramento de spin devido à ausência de simetria de inversão espacial na heteroestrutura. A descrição desse efeito é dado segundo o modelo de Kane 8x8, utilizando o método k p aliado à Aproximação da Função Envelope. Determinamos numericamente as constantes de acoplamento spin-órbita provenientes do modelo adotado, através de um procedimento de cálculo autoconsistente. Deduzimos então os níveis de energia da heteroestrutura na presença simultânea de um campo magnético e do efeito Rashba, e usamos esses níveis para o cálculo da resistividade longitudinal. Além disso, analisamos criticamente uma proposta teórica de dispositivo de spin baseado no efeito Rashba existente na literatura [KOGA, T . et al. Physical Review Letters, v.88, n°12, 2002], elucidando um equívoco conceitual nas hipóteses assumidas.
Título em inglês
Theoretical study of the longitudinal resistivity of a double quantum well in the presence of the Rashba effect
Palavras-chave em inglês
Computational physics
Properties of solids
Solid state physics
Resumo em inglês
In this work we present theoretical calculations of the longitudinal resistivity of a double quantum well formed by the semiconducting heterostructure ln0.52Al0.48As / ln 0.53Ga0.47As, considering two occupied subbands and the spin splitting caused by the so-called Rashba effect, which corresponds to a spin splitting due to the absence of spatial inversion symmetry in the heterostructure. The description of this effect is given according to the 8x8 Kane model, using the k p method along with the Envelope Function Approximation. We determine numerically the spin-orbit coupling constants arising from the chosen model, through a self-consistent procedure. We deduce then the energy levels of the heterostructure in the simultaneous presence of a magnetic field and of the Rashba effect, and use this energy leveis for the Calculations of the longitudinal resistivity. Besides that, we analyze critically a theoretical proposal of a spin device based on Rashba effect existing in the literature [KOGA, T. et al.Physical Review Letters, v.88, n°12, 2002], elucidating a conceptual mistake on the assumed hypotheses.
 
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58400ANGHINONI.pdf (6.06 Mbytes)
Data de Publicação
2013-08-06
 
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