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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Filtros de spin não-magneticos controlados por voltagem
Title Alternative: Voltage controlled non-magnetic spin filters
Author: Carvalho, Hugo Bonette de
Advisor: Brasil, Maria José Santos Pompeu, 1961-
Abstract: Resumo: O objetivo deste trabalho consiste no estudo das propriedades de transporte através de estruturas semicondutoras não-magnéticas: diodos de dupla barreira de potencial ¿ DBD (Double Barrier Diode). Nossa atenção é focada na polarização de spin da corrente de portadores através do dispositivo. Discutimos primeiramente a fenomenologia associada ao transporte e como os DBD podem atuar como filtros de spin. Na sequência apresentamos os procedimentos experimentais utilizados. Combinamos técnicas ópticas e de transporte para caracterizar completamente o transporte através do DBD. Apresentamos os resultados experimentais obtidos na investigação de DBD com poço de GaAs e barreiras simétricas de AlAs com dopagens p-i-p e p-i-n sob ação de campos magnéticos. Para ambos os diodos, demonstramos que os processos de tunelamento através do DBD associados ao efeito Zeeman resultam na seleção da natureza de spin dos portadores. Ainda para o diodo p-i-p, reportamos uma modulação da energia de separação para diferentes spins pela voltagem externa aplicada ao DBD. Esta modulação é uma evidência experimental do acoplamento entre o campo elétrico efetivo e o grau de liberdade de spin dos portadores. Por fim, concluímos que DBD não-magnéticos podem ser utilizados como filtros de spin controlados por voltagem no desenvolvimento de dispositivos spintrônicos

Abstract: The aim of this work was to study the transport properties of nonmagnetic semiconductor heterostructures: double barrier diodes ¿ DBD. Our attention was focused on the carrier spin polarization through the structure. First we present the phenomenology behind the carrier transport and how the DBD can act as a spin filter. In the sequence, we present the experimental procedures. We combine optical and transport measurements to completely characterize the transport through the DBD. We present the results of the investigation of a p-i-p and a p-i-n symmetric GaAs/AlAs DBD under a magnetic field. For both diodes, we show that the tunneling processes through the DBD associated to Zeeman effect can result in the selection of the carriers spin. For the p-i-p sample, we also report a modulation of the spin-splitting energy by an external bias which is an experimental evidence of coupling between the electric field and the spin degree of freedom of carriers. These results demonstrate that a nonmagnetic DBD can be used as a voltage-controlled spin filter for the development of spintronic devices
Subject: Spintrônica
Diodos de dupla barreira
Materiais não-magnéticos
Filtros de spin
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2006
Appears in Collections:IFGW - Tese e Dissertação

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