Sistema bicamada: formação e condensação de Bose-Einstein de éxcitons indiretos

• Autor(a) principal: Tathiana Moreira Diniz Ribeiro
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/ESCZ-7N4FEE
• topic: Sistema de bicamadas; Semicondutores; Condensação de Bose-Einstein; Poço quântico; Poços quânticos; Éxcitons (Sistemas semicondutores); Semicondutores; Microcavidade semicondutora; Física

Nessa contribuição estudamos os chamados éxcitons indiretos em sistemas de dois poços quânticos, chamados sistemas bicamada. A primeira parte é dedicada ao estudo da formação dos éxcitons de forma esquemática. Para tanto, modelamos a criação de bósons a partir da aniquilação de pares de férmions. Esse modelo apresenta uma transição de fase que argumentamos representar uma transição entre estados com tunelamento de elétrons entre as camadas e o estado de muitos corpos onde não há tunelamento. Esse estado de muitos corpos é justamente o estado em que é possível estabelecer uma correspondência um a um, por exemplo, entre as órbitas periódicas clássicas e o espectro quântico. Além disso, a transição de fase no limite clássico esta ligada ao aparecimento de uma "separatriz", que divide o espaço de fase de forma que ele, a partir dali, conterá dois tipos de órbitas, não apenas órbitas fechadas. Na segunda parte estudamos as condições microscópicas para uma possível condensação de Bose-Einstein dos éxcitons indiretos através de um estado de muitos corpos que propomos para o sistema. A condição ideal para a formação de condensado se dá quando o fator de forma da interação Coulombiana é aproximado por uma função delta, pois assim os elementos fora da diagonal de longo alcance (off-diagonal long range order - ODLRO) da função de correlação éxciton-éxciton tende para uma constante no limite termodinâmico. Porem, como a interação de Coulomb é de longo alcance, a transferência de momento não pode ser considerada nula, isso nos obriga a considerar que cada elétron interage, não só como o buraco localizado logo abaixo dele no poço adjacente, mas também com os buracos vizinhos. Com isso, vemos que o mesmo critério leva a função ODLRO a zero, inviabilizando a formação do condensado, mesmo se considerarmos a largura desses éxcitons muito pequenas.