Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva Neto, José Amaro da
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12792
Resumo: In this work, we study the graphene and its physical properties associated with the theory of the topological defects in solids of Katanaev and Volovick, mainly the kind of topological defect known in the literature as disclination, obtained through the Volterra process. Graphene is a two-dimensional crystalline (2-D) semiconductor material with null gap in which, for the low energy regime, the energy dispersion relation is linear and the charge carriers behave as particles of half-integer spin, fermions , whose dynamics is described by the Dirac equation. We also discuss the behavior of charge carriers in graphene in two situations: massless fermions and massive fermions. The latter is related to the effective mass behavior that arises with increasing separation of the gap between the conduction and valence bands in the bands structures, known as gapped graphene. However, there is the problem of electronic confinement in this type of material because of quantum tunneling. An alternative to this question is the relativistic extension of Tan Inkson’s (2-D) quantum ring model proposed by Bakke and Furtado, based on the Dirac oscillator. From this coupling, in the first part of this work, the energy spectrum, the persistent currents, and the positive spinors were obtained for a non-massive graphene sheet with/without topological defect disclination, by Dirac equation (2+1) dimensions, in the presence of Aharonov-Bohm flux. The second part, we consider the addition of magnetic field vertical to the plane of the gapped graphene sheet, where we get besides all the concepts already mentioned, the magnetization of this system. Finally, the third step of this work, we consider the rotation of this system, in order to investigate the non-inertial effects on graphene which has been subjected to disclination and the ringed confinement.
id UFPB_0f71fd9f335c3ffbf05c607e50c39f39
oai_identifier_str oai:repositorio.ufpb.br:123456789/12792
network_acronym_str UFPB
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository_id_str
spelling Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafenoDefeitos topológicosGrafenoDesclinaçãoEquação de diracAnel quânticoOscilador de DiracAharonov-bohmRotaçãoEfeitos não inerciaisTopological defectsGrapheneDisclinationDirac equationQuantum ringDirac oscillatorAharonov-bohmRotationNon-inertial effectsCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAIn this work, we study the graphene and its physical properties associated with the theory of the topological defects in solids of Katanaev and Volovick, mainly the kind of topological defect known in the literature as disclination, obtained through the Volterra process. Graphene is a two-dimensional crystalline (2-D) semiconductor material with null gap in which, for the low energy regime, the energy dispersion relation is linear and the charge carriers behave as particles of half-integer spin, fermions , whose dynamics is described by the Dirac equation. We also discuss the behavior of charge carriers in graphene in two situations: massless fermions and massive fermions. The latter is related to the effective mass behavior that arises with increasing separation of the gap between the conduction and valence bands in the bands structures, known as gapped graphene. However, there is the problem of electronic confinement in this type of material because of quantum tunneling. An alternative to this question is the relativistic extension of Tan Inkson’s (2-D) quantum ring model proposed by Bakke and Furtado, based on the Dirac oscillator. From this coupling, in the first part of this work, the energy spectrum, the persistent currents, and the positive spinors were obtained for a non-massive graphene sheet with/without topological defect disclination, by Dirac equation (2+1) dimensions, in the presence of Aharonov-Bohm flux. The second part, we consider the addition of magnetic field vertical to the plane of the gapped graphene sheet, where we get besides all the concepts already mentioned, the magnetization of this system. Finally, the third step of this work, we consider the rotation of this system, in order to investigate the non-inertial effects on graphene which has been subjected to disclination and the ringed confinement.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESNeste trabalho, estudamos o grafeno e suas propriedades físicas associadas com a teoria dos defeitos topológicos de Katanaev e Volovick, sobretudo o tipo de defeito topo lógico conhecido na literatura como desclinação, obtido através do processo de Volterra. O grafeno é um cristal bidimensional (2-D) semicondutor com “gap” nulo no qual, para o regime de baixas energias, a relação de dispersão de energia é linear e os portadores de carga se comportam como partículas de spin semi-inteiro, férmions, com sua dinâmica descrita pela equação de Dirac. Abordamos também o comportamento dos portadores de carga no grafeno em duas situações: férmions sem massa e os férmions massivos. Este ultimo tem relação ao comportamento de massa efetiva que surge com o aumento do“gap” entre as bandas de condução e valência na estrutura de bandas, conhecido como grafeno massivo. Todavia, existe o problema do confinamento eletrônico neste tipo de material por causa do tunelamento quântico. Uma alternativa a esta questão, é a extensão relativística do modelo de anel quântico (2-D) de Tan-Inkson proposta por Bakke e Furtado, baseada no oscilador de Dirac. A partir deste acoplamento, na primeira parte deste trabalho, foram obtidos o espectro de energia, as correntes persistentes, e os spinores positivos para uma folha de grafeno não massivo com/sem defeito topológico desclinação, via equação Dirac em (2+1) dimenso˜es, na presen¸ca de um fluxo Aharonov-Bohm. Na segunda parte, consideramos a adição de um campo magnético perpendicular ao plano da folha de grafeno massivo, onde obtemos, além dos conceitos já citados, a magnetização deste sistema. Finalmente, na terceira etapa deste trabalho, consideramos a rotação deste sistema, de modo a investigar os efeitos não inércias no grafeno submetido a uma desclinação e ao confinamento anelar.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBFurtado, Claudio Benedito Silvahttp://lattes.cnpq.br/9364148865735922Silva Neto, José Amaro da2019-01-03T21:24:33Z2019-01-032019-01-03T21:24:33Z2017-06-30info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12792porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2019-01-03T21:24:33Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/12792Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2019-01-03T21:24:33Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
dc.title.none.fl_str_mv Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
title Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
spellingShingle Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
Silva Neto, José Amaro da
Defeitos topológicos
Grafeno
Desclinação
Equação de dirac
Anel quântico
Oscilador de Dirac
Aharonov-bohm
Rotação
Efeitos não inerciais
Topological defects
Graphene
Disclination
Dirac equation
Quantum ring
Dirac oscillator
Aharonov-bohm
Rotation
Non-inertial effects
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
title_short Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
title_full Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
title_fullStr Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
title_full_unstemmed Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
title_sort Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
author Silva Neto, José Amaro da
author_facet Silva Neto, José Amaro da
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Furtado, Claudio Benedito Silva
http://lattes.cnpq.br/9364148865735922
dc.contributor.author.fl_str_mv Silva Neto, José Amaro da
dc.subject.por.fl_str_mv Defeitos topológicos
Grafeno
Desclinação
Equação de dirac
Anel quântico
Oscilador de Dirac
Aharonov-bohm
Rotação
Efeitos não inerciais
Topological defects
Graphene
Disclination
Dirac equation
Quantum ring
Dirac oscillator
Aharonov-bohm
Rotation
Non-inertial effects
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
topic Defeitos topológicos
Grafeno
Desclinação
Equação de dirac
Anel quântico
Oscilador de Dirac
Aharonov-bohm
Rotação
Efeitos não inerciais
Topological defects
Graphene
Disclination
Dirac equation
Quantum ring
Dirac oscillator
Aharonov-bohm
Rotation
Non-inertial effects
CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
description In this work, we study the graphene and its physical properties associated with the theory of the topological defects in solids of Katanaev and Volovick, mainly the kind of topological defect known in the literature as disclination, obtained through the Volterra process. Graphene is a two-dimensional crystalline (2-D) semiconductor material with null gap in which, for the low energy regime, the energy dispersion relation is linear and the charge carriers behave as particles of half-integer spin, fermions , whose dynamics is described by the Dirac equation. We also discuss the behavior of charge carriers in graphene in two situations: massless fermions and massive fermions. The latter is related to the effective mass behavior that arises with increasing separation of the gap between the conduction and valence bands in the bands structures, known as gapped graphene. However, there is the problem of electronic confinement in this type of material because of quantum tunneling. An alternative to this question is the relativistic extension of Tan Inkson’s (2-D) quantum ring model proposed by Bakke and Furtado, based on the Dirac oscillator. From this coupling, in the first part of this work, the energy spectrum, the persistent currents, and the positive spinors were obtained for a non-massive graphene sheet with/without topological defect disclination, by Dirac equation (2+1) dimensions, in the presence of Aharonov-Bohm flux. The second part, we consider the addition of magnetic field vertical to the plane of the gapped graphene sheet, where we get besides all the concepts already mentioned, the magnetization of this system. Finally, the third step of this work, we consider the rotation of this system, in order to investigate the non-inertial effects on graphene which has been subjected to disclination and the ringed confinement.
publishDate 2017
dc.date.none.fl_str_mv 2017-06-30
2019-01-03T21:24:33Z
2019-01-03
2019-01-03T21:24:33Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12792
url https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12792
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal da Paraíba
Brasil
Física
Programa de Pós-Graduação em Física
UFPB
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
instname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron:UFPB
instname_str Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
instacron_str UFPB
institution UFPB
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)
repository.mail.fl_str_mv diretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.br
_version_ 1801842939140243456