Transições ópticas em heteroestruturas semicondutoras Zincblende com duas sub-bandas (2011)
- Authors:
- Autor USP: MOSQUEIRO, THIAGO SCHIAVO - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- Subjects: POÇOS QUÂNTICOS; ELETRODINÂMICA QUÂNTICA; SPIN
- Language: Português
- Abstract: Apresento neste trabalho uma derivação alternativa da hamiltoniana efetiva para um elétron na banda de condução de uma heteroestrutura semicondutora de rede Zincblende. Partindo do modelo de Kane 8 x 8 e da aproximação das funções envelope, esta hamiltoniana efetiva foi obtida com a linearização dos denominadores (dependentes das autoenergias) presentes na equação para a banda de condução, sob a hipótese de que o gap de energia seja muito maior que todas as demais diferenças de energia envolvidas (verdade para a maioria das estruturas Zincblende). A partir de um procedimento introduzido previamente 1,3, desenvolvi um procedimento mais geral que implementa sistematicamente esta linearização até segunda ordem no inverso do gap de energia e que corrige a normalização do spinor da banda de condução usando as bandas de valência. Este procedimento é idêntico à expansão em série de potência no inverso da velocidade da luz utilizada para se obter aproximações relativísticas da equação de Dirac. Uma vantagem deste procedimento é a arbitrariedade na forma dos potenciais, o que implica na validade da hamiltoniana resultante para poços, fios e pontos quânticos. Evidencio também as consequências de cada termo desta hamiltoniana efetiva para os autoestados eletrônicos em poços retangulares, incluindo termos independentes de spin inéditos (Darwin e interação momento linear-campo elétrico). Estes resultados estão de acordo com os estudos anteriores4. A fim de estudar transições ópticas dentro da banda de condução, mostro que o acoplamento mínimo pode ser realizado diretamente na hamiltoniana de Kane se os campos externos variam tão lentamente quanto as funções envelope. Repetindo a linearização dos denominadores de energia, derivo uma hamiltoniana efetiva para a banda de condução com acoplamentos elétron-fótons.Um destes acoplamentos. induzido exclusivamente pela banda de valência, origina transições mediadas pelo spin eletrônico. Estas transições assistidas por spin possibilitam mudanças, ptocamente induzidas, na orientação do spin eletrônico, um fato que talvez possa ser útil na construção de dispositivos spintrônicos. Por fim, as taxas de transição deste acoplamento apresentam saturação e linhas de máximos e mínimos no espaço recíproco. Espero que estes acoplamentos ópticos possam auxiliar na observação dos efeitos dos acoplamentos spin-órbita intra (Rashba) e intersubbandas.
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2011
- Data da defesa: 22.02.2011
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ABNT
MOSQUEIRO, Thiago Schiavo. Transições ópticas em heteroestruturas semicondutoras Zincblende com duas sub-bandas. 2011. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20042011-154055/. Acesso em: 16 abr. 2024. -
APA
Mosqueiro, T. S. (2011). Transições ópticas em heteroestruturas semicondutoras Zincblende com duas sub-bandas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20042011-154055/ -
NLM
Mosqueiro TS. Transições ópticas em heteroestruturas semicondutoras Zincblende com duas sub-bandas [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20042011-154055/ -
Vancouver
Mosqueiro TS. Transições ópticas em heteroestruturas semicondutoras Zincblende com duas sub-bandas [Internet]. 2011 ;[citado 2024 abr. 16 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-20042011-154055/
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