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Type: TESE
Title: Modelo teórico para o transporte em nanoestruturas
Author: Rocha, Alexandre Reily
Advisor: Brum, José Antonio, 1959-
Coelho, Fernando Antonio Santos, 1956-
Abstract: Resumo: Neste trabalho estudamos, de maneira teórica, as propriedades de transporte de nanoestruturas tanto semicondutoras quanto metálicas que possuem um confinamento bidimensional. O confinamento lateral gera nanofios cuja condutância é quantizada. No caso de heteroestruturas de semicondutores, utilizamos modelo dentro das aproximações de função envelope e massa efetiva para estudar os efeitos de defeitos repulsivos na quantização da condutância. Os resultados indicam que a presença de um defeito na região confinada altera os limiares de quantização enquanto a localização do mesmo na região dos contatos diminui o valor dos patamares. Mostramos também que a posição do defeito com relação ao eixo de propagação dos elétrons relaciona diretamente os modos de propagação à densidade eletrônica dentro do fio e à relação que os mesmos tem com cada plateau. A segunda metade desta dissertação corresponde a estudo sistemático das propriedades de transporte em fios metálicos de dimensões atômicas. Utilizamos uma metodologia baseada na Teoria de Hückel Estendida e na fórmula de Bütikker e Landauer para mostrar a relação entre o arranjo atômico e os padrões de condutância. As estruturas estudadas foram obtidas a partir de imagens estáticas de microscopia eletrônica de transmissão no modo de alta resolção e da estrutura do material bulk. Mostramos a partir daí que é possível correlacionar de maneira direta medidas de transporte feitas em um aparelho dedicado com as imagens observadas. Os resultados dos cálculo estão em excelente concordância com os dados experimentais mostrando, portanto a importância de se levar em conta as propriedades cristalográficas em sistema metálicos nanoestruturados

Abstract: We have studied the transport properties of both semiconductor and metalic structures that present a two dimensional confinement. The lateral confinement gives rise to nanowires whose conductance is quantized. In the case of semiconductor heterostructures we have used a model within the envelope function and effective mass aproximations to study the efects that repulsive defects might have on the conductance quantization. Our results show that the presence of a defect in the confined region raises the threshold for the quantized plateaus, while locating it at the end lead diminishes the plateau value itself. We were also able to show that the defect position with respect to the axis of propagation of the electrons is directly related to propagation modes, to the electron density inside the wire and its relation with each of the plateaus. Finally, there is evidence that the defect might function as a probe for the intensity of the wave function inside the structure. The second half of this dissertation is a systematic study of transport properties in atom-size metallic nanowires. We have used a model based on Extended H¨ uckel Theory and the B¨ utikker-Landauer transport formalism to demonstrate a relationship between the atomic arrangement and conductance profiles. The studied structures were obtained from High Resolution Electron Microscopy (HRTEM) images and the properties of the bulk material. From then on, we have used the calculations to consistently correlate the HRTEM results with transport measurements made by a dedicated experiment. Our calculations are in excelent agreement with the experimental data, showing the importance of taking into account the crystallographic properties of metallic nanostructures
Subject: Nanoestrutura
Elétrons - Transporte
Teoria do transporte
Metais - Propriedades elétricas
Condutividade elétrica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2002
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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