Estudo das propriedades eletrônicas e ópticas em semicondutores magnéticos diluídos (SMDs) do grupo III-V baseados em arsenetos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: GALINDO, Jefferson Augusto de Oliveira
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE
Texto Completo: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7790
Resumo: Since the discovery of the Giant Magnetoresistance (GMR) phenomenon in the 80 years, there was a great advance in the electronic and optical properties in magnetic materials. The idea of using magnetic nanostructures to manipulate the spin of carriers for storage and reading information has given rise to a new area: the spintronics. From this, scientists has been studying the use of Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) to obtain these properties in eletronic devices. The use of Mn doped alloys of group III-V showed very promising, mainly due experimental systems with high Curie temperature (TC). In this work we study the optical and electronic characteristics of DMSs based on group III-V, where we analyzed p-type doped quantum wells composed by AlGaAs=(n InAlGaAs=InAlGaAs : TM) and InAlAs=InGaAs=InAs : TM, where TM is the transition metal. For this, we use the~k ~p method to calculate the band structure within the 6 6 Luttinger-Kohn and 8 8 Kane formalisms. The calculations are solved by self-consistently solving both the Poisson equation and the multiband Effective Mass Equation. From this method, spins charge densities, total polarizations, electronic transitions energies and theoretical photoluminescence spectra were studied, as well as, the variation of these quantities with several parameters, such as magnetic and non magnetic layers widths, the number of magnetic layers, among others. These results are important for the development of new spintronic devices.
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spelling RODRIGUES, Sara Cristina Pintohttp://lattes.cnpq.br/5884223137815609GALINDO, Jefferson Augusto de Oliveira2018-12-18T11:29:25Z2018-03-02GALINDO, Jefferson Augusto de Oliveira. Estudo das propriedades eletrônicas e ópticas em semicondutores magnéticos diluídos (SMDs) do grupo III-V baseados em arsenetos. 2018. 118 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Física Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7790Since the discovery of the Giant Magnetoresistance (GMR) phenomenon in the 80 years, there was a great advance in the electronic and optical properties in magnetic materials. The idea of using magnetic nanostructures to manipulate the spin of carriers for storage and reading information has given rise to a new area: the spintronics. From this, scientists has been studying the use of Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) to obtain these properties in eletronic devices. The use of Mn doped alloys of group III-V showed very promising, mainly due experimental systems with high Curie temperature (TC). In this work we study the optical and electronic characteristics of DMSs based on group III-V, where we analyzed p-type doped quantum wells composed by AlGaAs=(n InAlGaAs=InAlGaAs : TM) and InAlAs=InGaAs=InAs : TM, where TM is the transition metal. For this, we use the~k ~p method to calculate the band structure within the 6 6 Luttinger-Kohn and 8 8 Kane formalisms. The calculations are solved by self-consistently solving both the Poisson equation and the multiband Effective Mass Equation. From this method, spins charge densities, total polarizations, electronic transitions energies and theoretical photoluminescence spectra were studied, as well as, the variation of these quantities with several parameters, such as magnetic and non magnetic layers widths, the number of magnetic layers, among others. These results are important for the development of new spintronic devices.Desde o descobrimento do fenômeno de magneto-resistência-gigante (GMR - sigla em inglês) nos anos 80, houve um grande avanço em relação as propriedades eletrônicas e óticas em materiais magnéticos. A ideia de utilizar nanoestruturas magnéticas para manipular o spin de portadores para armazenamento e leitura informação fez surgir uma nova área: a spintrônica. A partir disso, pesquisadores vêm estudando a utilização de Semicondutores Magnéticos Diluídos (SMDs) para obter essas características em dispositivos eletrônicos. A utilização de ligas do grupo III-V dopadas com Mn se mostraram muito promissoras, principalmente por terem sido registrados experimentalmente sistemas com alta temperatura de Curie (TC). Nesse trabalho estudamos as características ópticas e eletrônicas de SMDs baseados no grupo III-V, onde analisamos poços quânticos dopados tipo-p compostos por AlGaAs=(n InAlGaAs=InAlGaAs : MT) e InAlAs=InGaAs=InAs : MT, onde MT é o metal de transição. Para isso, utilizamos o método ~k ~p para calcular a estrutura de bandas dentro do formalismo 6 6 de Luttinger-Kohn e 8 8 de Kane. Os cálculos são resolvidos autoconsistentemente resolvendo simultaneamente a Equação de Poisson e a Equação da Massa Efetiva de multibandas. A partir desse método, foram estudadas as densidades de carga de spins, as polarizações totais, as energias das transições eletrônicas e espectros de fotoluminescência teóricos e a variação destas grandezas com diversos parâmetros, como as larguras das camadas magnéticas, não magnéticas, do número de camadas magnéticas, entre outros. Também estudamos os efeitos da variação da porcentagem de tensão nesses sistemas. Em todos os casos o objetivo principal é verificar quais combinações de parâmetros nos fornecem polarização máxima, além de analisar as transições eletrôncias envolvidas, bem como investigar a influência de todos os potenciais envolvidos nos cálculos destas grandezas. Esses resultados se mostram importantes para o desenvolvimento de novos dispositivos spintrônicos.Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2018-12-18T11:29:25Z No. of bitstreams: 1 Jefferson Augusto de Oliveira Galindo.pdf: 3131111 bytes, checksum: 7c1162f4cd4ae286ec2187f44d26eadc (MD5)Made available in DSpace on 2018-12-18T11:29:25Z (GMT). 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