Estudo dos efeitos da modulação da velocidade de Fermi na polarização dos vales no grafeno

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: LINS, Alexandre Rodrigo da Silva
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/tede2/8509
Resumo: In this dissertation we will explore the properties of the valleys in graphene, since in graphene there are two pseudospins, one related to the sublattice and other related to the degree of freedom of the Dirac points and is called the pseudospin of the valley. As these valleys lie in the Dirac points located between the conduction and valence bands, the study of these valleys became a target for research. As the spintronics that uses the spin of the electron, the use of the to transport information gave rise to a new area of technology, the valleytronics. We the influence of a Fermi velocity modulation in the transmission and polarization of the valleys in a system characterized by a substrate which has the function of opening energy gap in the graphene monolayer that is on top of it, with metal plates juxtaposed in the graphene layer so that the Fermi velocity was modulated, an external magnetic field and an electrostatic potential, obtaining a Dirac Hamiltonian dependent on a potential vector, electrostatic potential and energy gap. We used the Dirac equation obtained to study the transmittance of the carriers, analyzing the possibility of adjusting the polarization in the valleys with the Fermi velocity modulation through a parameterization with the energy considering that the energy changes considerably with the Fermi velocity, with this we show that the system is able to confine electrons confirming some results of theoretical researches carried out with magnetic barriers, opposing the Klein tunneling. Our main result was to show that the Fermi velocity modulation can control the polarization of the valley, and it is possible to create valley filters in graphene.
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As the spintronics that uses the spin of the electron, the use of the to transport information gave rise to a new area of technology, the valleytronics. We the influence of a Fermi velocity modulation in the transmission and polarization of the valleys in a system characterized by a substrate which has the function of opening energy gap in the graphene monolayer that is on top of it, with metal plates juxtaposed in the graphene layer so that the Fermi velocity was modulated, an external magnetic field and an electrostatic potential, obtaining a Dirac Hamiltonian dependent on a potential vector, electrostatic potential and energy gap. We used the Dirac equation obtained to study the transmittance of the carriers, analyzing the possibility of adjusting the polarization in the valleys with the Fermi velocity modulation through a parameterization with the energy considering that the energy changes considerably with the Fermi velocity, with this we show that the system is able to confine electrons confirming some results of theoretical researches carried out with magnetic barriers, opposing the Klein tunneling. Our main result was to show that the Fermi velocity modulation can control the polarization of the valley, and it is possible to create valley filters in graphene.Neste trabalho iremos explorar as propriedades dos vales no grafeno, visto que no grafeno encontra-se dois pseudospins, um pseudospin da subrede, o outro pseudospin esta relacionado com o grau de liberdade dos pontos de Dirac e é chamada de pseudospin de vale. Como esses vales se encontram nos pontos de Dirac localizado entre as bandas de condução e valência, o estudo desses vales se tornou um alvo para pesquisas. Assim como a spintrônica usa o spin do elétron, o uso dos vales como um meio de transporte de informações deu origem a um novo ramo da tecnologia, a valetrônica. Nós investigamos como a modulação da velocidade de Fermi pode interferir na transmissão e polarização dos vales em um sistema caracterizado por um substrato que tem o papel de abrir gap de energia na monocamada de grafeno que se encontra em cima do mesmo, com placas metálicas postas acima da camada de grafeno para que a velocidade de Fermi fosse modulada e um campo magnético externo junto com um potencial eletrostático, fazendo com que tenhamos um hamiltoniano de Dirac dependente de um potencial vetor, potencial eletrostático e gap de energia. Nós usamos a equação de Dirac obtida para estudarmos a probabilidade de transmissão dos portadores, analisando a possibilidade de ajustar a polarização nos vales com a modulação da velocidade de Fermi através de uma parametrização com a energia tendo em vista que a energia muda consideravelmente com a velocidade de Fermi, com isso mostramos que o sistema é capaz de confinar elétrons confirmando alguns resultados de pesquisas teóricas realizadas com barreiras magnéticas, contrapondo o tunelamento de Klein. Nosso principal resultado foi mostrar que a modulação da velocidade de Fermi pode controlar a polarização do vale, sendo possível criar filtros de vale no grafeno.Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2020-10-13T21:10:50Z No. of bitstreams: 1 Alexandre Rodrigo da Silva Lins.pdf: 3503143 bytes, checksum: 2fa0acc925ed689bfbaaac6323915326 (MD5)Made available in DSpace on 2020-10-13T21:10:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Alexandre Rodrigo da Silva Lins.pdf: 3503143 bytes, checksum: 2fa0acc925ed689bfbaaac6323915326 (MD5) Previous issue date: 2018-07-30Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESapplication/pdfporUniversidade Federal Rural de PernambucoPrograma de Pós-Graduação em Física AplicadaUFRPEBrasilDepartamento de FísicaVelocidade de FermiVale no grafenoGrafenoCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEstudo dos efeitos da modulação da velocidade de Fermi na polarização dos vales no grafenoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2948194971945047520600600600600-748177341945315287-83271462965037459292075167498588264571info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPEinstname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPEORIGINALAlexandre Rodrigo da Silva Lins.pdfAlexandre Rodrigo da Silva Lins.pdfapplication/pdf3503143http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8509/2/Alexandre+Rodrigo+da+Silva+Lins.pdf2fa0acc925ed689bfbaaac6323915326MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82165http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/bitstream/tede2/8509/1/license.txtbd3efa91386c1718a7f26a329fdcb468MD51tede2/85092020-10-13 18:10:50.736oai:tede2: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede/PUBhttp://www.tede2.ufrpe.br:8080/oai/requestbdtd@ufrpe.br ||bdtd@ufrpe.bropendoar:2024-05-28T12:37:05.458159Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false
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