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Transporte quântico em spintrônica: corrente e shot noise via funções de Green de não-equilíbrio (2004)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SOUZA, FABRICIO MACEDO DE - IFSC
  • USP Schools: IFSC
  • Sigla do Departamento: FFI
  • Subjects: MECÂNICA QUÂNTICA; FUNÇÕES DE GREEN
  • Language: Português
  • Abstract: Estudamos transporte quântico dependente de spin em sistemas de ponto e de poço quântico acoplados a contatos magnéticos. O primeiro passo do nosso estudo foi a dedução de fórmulas originais para a corrente e para o ruído em sistemas com tunelamento dependente de spin, através do formalismo de funções de Green de não-equilíbrio. As equações deduzidas reproduzem casos limites da literatura - em particular as fórmulas de Landauer-Büttiker. Posteriormente aplicamos essas fórmulas para estudar três sistemas distintos: (1) ponto quântico acoplado a contatos ferromagnéticos, (2) um ponto quântico acoplado a múltiplos terminais ferromagnéticos, e (3) um poço quântico acoplado a terminais de semicondutores magnético diluído (DMS). No sistema (1) consideramos os alinhamentos paralelo (P) e anti-paralelo (AP) entre as magnetizações dos terminais. Nesse sistema levamos em conta interação de Coulomb e espalhamento de spin no ponto quântico. Com as fórmulas para corrente e ruído deduzidas aqui, encontramos, por exemplo, que a interação de Coulomb, combinada com o magnetismo dos eletrodos, leva a um bloqueio de Coulomb dependente de spin. Esse efeito por sua vez leva a uma polarização da corrente que pode ser modulada (intensidade e sinal) através de uma tensão externa. Também encontramos que o espalhamento de spin leva a comportamentos contrastantes entre corrente e ruído. Enquanto a corrente na configuração AP aumenta com a taxa de espalhamento de spin R, oruído nessa mesma configuração é suprimido para uma certa faixa de valores de R. Um outro efeito interessante que observamos foi a possibilidade de se suprimir o ruído térmico através de uma tensão de porta. Para o sistema (2) mostramos que é possível injetar corrente up-polarizada no ponto quântico e coletar simultaneamente correntes up e down polarizadas em terminais diferentes. Além disso, a corrente ao passar do reservatório emissor para um dos reservatórios coletores tem a sua polarização intensificada. Portanto esse sistema pode operar como inversor e amplificador de polarização de corrente. Por último, analisamos os efeitos de terminais DMS e quantização de Landau (na presença de campo magnético externo) sobre a corrente e o ruído no sistema (3). Encontramos que o efeito Zeeman gigante nos terminais DMS, gerado pela interação de troca s-d, leva a uma polarização da corrente. Em particular, para uma certa faixa de tensão o efeito Zeeman gigante resulta na completa supressão de uma dada componente de spin no transporte. Com isso é possível controlar a polarização da corrente através de uma tensão externa. Também observamos oscilações na corrente, no ruído e no fator de Fano como função do campo magnético
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 20.12.2004
  • Acesso online ao documento

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    IFSC82001640Te1640
    How to cite
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    • ABNT

      SOUZA, Fabrício Macedo de; EGUES, José Carlos. Transporte quântico em spintrônica: corrente e shot noise via funções de Green de não-equilíbrio. 2004.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2004. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-26112008-143946/ >.
    • APA

      Souza, F. M. de, & Egues, J. C. (2004). Transporte quântico em spintrônica: corrente e shot noise via funções de Green de não-equilíbrio. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-26112008-143946/
    • NLM

      Souza FM de, Egues JC. Transporte quântico em spintrônica: corrente e shot noise via funções de Green de não-equilíbrio [Internet]. 2004 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-26112008-143946/
    • Vancouver

      Souza FM de, Egues JC. Transporte quântico em spintrônica: corrente e shot noise via funções de Green de não-equilíbrio [Internet]. 2004 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-26112008-143946/