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Tese

Indução ótica de magnetização em semicondutores magnéticos (2017)

  • Authors:
  • Autor USP: MORAES, FLÁVIO CAMPOPIANO DIAS DE - IF
  • Unidade: IF
  • Sigla do Departamento: FMT
  • Subjects: FÍSICA DO ESTADO SÓLIDO; INDUÇÃO MAGNÉTICA; FÍSICA DA MATÉRIA CONDENSADA
  • Language: Português
  • Abstract: Nesta tese, analisamos dois sistemas de semicondutores magnéticos: um semicondutor magnético cristalino de EuTe e uma heteroestrutura formada por um poço quântico de GaAs/AlGaAs ao lado uma barreira tipo delta de Mn, que, ao difundir-se, forma o semicondutor magnético diluído de (Ga,Mn)As. Nossos estudos foram focados na possibilidade de manipularmos oticamente a orientação magnética de ambos os sistemas. No semicondutor magnético de EuTe, a indução de magnetização se dá pela formação de polarons magnéticos ao redor de elétrons fotoexcitados. Para o estudo dos polarons, um modelo teórico elaborado foi adaptado para a construção de um sistema computacional baseado no método de Monte Carlo. Essa sistema permitiu o cálculo do momento magnético e do raio do polaron em temperaturas finitas, muito acima da temperatura de Néel. O modelo foi elaborado para reproduzir tanto as propriedades do EuTe sem o polaron (temperatura de Néel e campo crítico), quanto o deslocamento da linha de fotoluminescência devido a formação do polaron. Além do desenvolvimento do próprio método computacional, que pode ser utilizado para estudar outros sistemas, o conhecimento adquirido com o estudo do EuTe serviu como base para o estudo de um sistema mais complexo, que é a heteroestrutura de GaAs/AlGaAs + dMn. O estudo da heteroestrutura de GaAs/AlGaAs + dMn foi feito em cima de medidas experimentais de rotação de Kerr com resolução temporal. O sistema de medição construído permite, também, medidas de rotação de Kerr com resolução espacial, que servem para o estudo de transporte e hélice de spin em semicondutores, e está detalhadamente descrito em um dos capítulo desta tese. Na amostra estudada, o controle da magnetização dos íons de Mn é feito através da interação de troca com o elétron fotoexcitado no poço quântico.Os resultados obtidos das medidas de rotação de Kerr mostram uma frequência de precessão dependente do tempo, que revela a existência de dois processos com dinâmicas diferentes: uma primeira orientação do spin dos íons de Mn devido à polarização do par elétron-buraco no poço quântico, seguida por um realinhamento desses spins com o campo magnético externo, a partir do momento em que a coerência dos spins dos buracos desaparece. Esse resultado sugere que a interação entre os elétrons fotoexcitados e os íons de Mn ocorre por intermédio dos buracos fotoexcitados, ao contrário do que havia sido proposto em estudos anteriores de estruturas similares, mas de acordo com o modelo de interação sp-d, utilizado para explicar o ferromagnetismo do (Ga,Mn)As.
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 29.09.2017
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      MORAES, Flávio Campopiano Dias de. Indução ótica de magnetização em semicondutores magnéticos. 2017. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2017. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012018-120905/. Acesso em: 17 abr. 2024.

    • APA

      Moraes, F. C. D. de. (2017). Indução ótica de magnetização em semicondutores magnéticos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012018-120905/

    • NLM

      Moraes FCD de. Indução ótica de magnetização em semicondutores magnéticos [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 17 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012018-120905/

    • Vancouver

      Moraes FCD de. Indução ótica de magnetização em semicondutores magnéticos [Internet]. 2017 ;[citado 2024 abr. 17 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/43/43134/tde-04012018-120905/

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