Electronic transport and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb quantum wells (2022)
- Authors:
- Autor USP: MEDEIROS, MARCOS HENRIQUE LIMA DE - IF
- Unidade: IF
- DOI: 10.11606/T.43.2022.tde-12102022-091545
- Subjects: FÍSICA COMPUTACIONAL; FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO; SUPERFÍCIE FÍSICA
- Keywords: ADATOMS; COMPUTATIONAL PHYSICS; EFEITO HALL DE QUÂNTICO SPIN; EFFECTIVE MODEL; EXCITON; EXCITONS; FORMALISMO DE LANDAUER; GRAFENO; GRAPHENE; ISOLANTES TOPOLÓGICOS; KP-MODEL; KWANT; LANDAUER`S FORMALISM; QSHE; QUANTUM TRANSPORT; SPINTRONIC; TOPOLOGICAL INSULATOR
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Os desafios inerentes à pesquisa de isolantes topológicos em duas dimensões baseados em poços quânticos de HgTe/CdTe têm fomentado a busca por plataformas alternativas para se estudar sistemas que apresentem o efeito Hall quântico de spin. Neste contexto, poços quânticos semicondutores de InAs/GaSb se destacam como alternativa. Neste trabalho, focamos nas propriedades de transporte em sistemas de poços quânticos de InAs/GaSb no regime topológico. Utilizando um Hamiltoniano efetivo, obtido a partir do formalismo kp, foi possível desenvolver modelos tight-binding para diferentes heteroestruturas (poços duplos e triplos) usando como base o conjunto dos sítios do espaço de posições discretizado . A partir desse modelo pôde-se calcular propriedades de transporte em nanoestruturas de InAs/GaSb por meio de cálculos numéricos com o pacote KWANT. No caso de poços duplos InAs/GaSb, mostramos a transição topológica e formação de estados de borda ajustando o valor de um campo elétrico perpendicular. Notavelmente, aparecem oscilações no gap de energia em função do campo, indicando uma assinatura da formação de estados de borda topológicos que pode ser medida experimentalmente. Nossos resultados para sistemas de poços triplos simétricos GaSb/InAs/GaSb também mostram a formação de padrões circulares de corrente quando a energia de Fermi é posicionada no limiar entre as bandas do tipo-bulk e o cone de Dirac.Como a formação desses padrões circulares de corrente coincide com picos na condutância, pode-se associar tal fenômeno ao efeito do tipo Fabry-Pérot. Além do trabalho principal, investigou-se também a formação de excitons em monocamadas dicalcogenetos de metais de transição bem como o fenômeno conhecido por localização fraca em grafeno funcionalizado com a adição de átomos de Hidrogênio, ambos os trabalhos resultantes de um período de estadia no grupo do prof. Jaroslav Fabian na Universidade de Regensburg
- Imprenta:
- Data da defesa: 04.08.2022
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
MEDEIROS, Marcos Henrique Lima de. Electronic transport and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb quantum wells. 2022. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12102022-091545/. Acesso em: 07 maio 2026. -
APA
Medeiros, M. H. L. de. (2022). Electronic transport and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb quantum wells (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12102022-091545/ -
NLM
Medeiros MHL de. Electronic transport and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb quantum wells [Internet]. 2022 ;[citado 2026 maio 07 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12102022-091545/ -
Vancouver
Medeiros MHL de. Electronic transport and quantum spin Hall effect in InAs/GaSb quantum wells [Internet]. 2022 ;[citado 2026 maio 07 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-12102022-091545/
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