Oscilações de Shubnikov-de Haas em nanoestruturas baseadas em semicondutores de gap estreito
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3282 |
Resumo: | Neste trabalho foram investigadas propriedades de magneto transporte em estruturas de poço quântico de PbTe, dopado com BaF2, e uma heteroestrutura de SnTe/Sn(1-x)EuxTe. Ambas as estruturas foram crescidas pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE) pelo Laboratório Associado de Sensores e Materiais do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais – LAS/INPE na cidade de São José dos Campos (SP), a fim de desenvolver semicondutores com alta cristalinidade. Essas estruturas são do tipo-p e com espessuras dadas por 10 nm do poço e 5 µm do filme. As medidas realizadas consideraram duas condições de iluminação, com luz infravermelha (IR) (940 nm de comprimento de onda) e escuro, para temperaturas variando de 300 K até 1,9 K e com campo magnético aplicado de até 9 T perpendicular à superfície. Nas discussões das curvas de magnetorresistência foram analisadas as componentes oscilatórias do efeito Shubnikov-de Haas, a fim de identificar a origem do padrão de batimento, considerando a ocorrência do efeito Rashba devido interações de efeito spin-órbita e propriedades de simetria do sistema. Com essa finalidade foram calculados massas efetivas, concentração e mobilidade eletrônica de portadores, além dos fatores- de Landé, para investigar anisotropia do sistema. Nas análises das medidas de magneto transporte para o poço quântico de PbTe:BaF2 foram confirmadas o transporte por multivales, ou seja, com contribuição no transporte eletrônico pelos vales longitudinais e oblíquo da superfície de Fermi, através do cálculo das energias de confinamento dos vales dentro do poço. Enquanto para a heteroestrutura o transporte ocorreu apenas através do vale longitudinal. Para essas amostras também foram verificados os efeitos que contribuíram para geração das componentes oscilatórias do efeito Shubnikov-de Haas. Nesse caso, para o PbTe:BaF2 o cálculo da energia de Rashba de 8,4 explicou splitting do vale longitudinal e a ocorrência das frequências e . Para a heteroestrutura essa energia do splitting de Rashba correspondeu a um valor pequeno de 0,17 , calculada a partir de valores de frequências das oscilações Shubnikov-de Haas extraídas do ajuste Lifshitz-Kosevich (LK). Desse mesmo ajuste foram confirmados o transporte por estados de bulk na heteroestrutura, embora o SnTe seja isolante topológico cristalino e na teoria de isolantes topológicos são esperados transporte por estados de superfície (TSS). |
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Nas discussões das curvas de magnetorresistência foram analisadas as componentes oscilatórias do efeito Shubnikov-de Haas, a fim de identificar a origem do padrão de batimento, considerando a ocorrência do efeito Rashba devido interações de efeito spin-órbita e propriedades de simetria do sistema. Com essa finalidade foram calculados massas efetivas, concentração e mobilidade eletrônica de portadores, além dos fatores- de Landé, para investigar anisotropia do sistema. Nas análises das medidas de magneto transporte para o poço quântico de PbTe:BaF2 foram confirmadas o transporte por multivales, ou seja, com contribuição no transporte eletrônico pelos vales longitudinais e oblíquo da superfície de Fermi, através do cálculo das energias de confinamento dos vales dentro do poço. Enquanto para a heteroestrutura o transporte ocorreu apenas através do vale longitudinal. 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Desse mesmo ajuste foram confirmados o transporte por estados de bulk na heteroestrutura, embora o SnTe seja isolante topológico cristalino e na teoria de isolantes topológicos são esperados transporte por estados de superfície (TSS).Não constaporUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - FísicaUNIFEIBrasilIFQ - Instituto de Física e QuímicaCNPQ::CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA::FÍSICAOscilações Shubnikov-de HaasEfeito RashbaPoços quânticos de PbTeHeteroestrutura baseada em SnTeIsolante topológico cristalinoTransporte por multivalesOscilações de Shubnikov-de Haas em nanoestruturas baseadas em semicondutores de gap estreitoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPERES, Marcelos Limahttp://lattes.cnpq.br/0335350966509134http://lattes.cnpq.br/5946842583369390COSTA, Isabela FrancoCOSTA, Isabela Franco. Oscilações de Shubnikov-de Haas em nanoestruturas baseadas em semicondutores de gap estreito. 2022. 74 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3282/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_2022067.pdfDissertação_2022067.pdfapplication/pdf2845017https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3282/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_2022067.pdf1594ef1a3b3f20dabe8a2f9d905abbb4MD51123456789/32822022-04-25 08:35:08.526oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442022-04-25T11:35:08Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
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