Efeito Hall de spin em poços quânticos com acoplamento spin-órbita inter-subbanda
| dc.contributor | Universidade de São Paulo | |
| dc.contributor.author | Hachiya, Marco Antonio de Oliveira | |
| dc.date.accessioned | 2016-09-21T18:10:54Z | |
| dc.date.available | 2016-09-21T18:10:54Z | |
| dc.date.issued | 2009-09-22 | |
| dc.description.abstract | A partir da teoria de resposta linear (formalismo de Kubo) calculamos a condutividade de spin $\\sigma_^$ para um gás bidimensional de elétrons formado num poço quântico com duas subbandas devido a atuação de um novo tipo de interação spin-órbita [Bernardes et al. \\textit{Phys. Rev. Lett.} \\textbf, 076603 (2007) \\& Calsaverini \\textit{et al}. \\textit{Phys. Rev. B} \\textbf, 155313 (2008)]. Este novo termo é não-nulo mesmo em estruturas simétricas e surge devido ao acoplamento entre os estados confinados no poço de paridades diferentes. Encontramos um valor para $\\sigma_^$ não-nulo e não-universal (dependente da intensidade do acoplamento $\\eta$) quando somente uma das subbandas está ocupada, ao contrário de Rashba. Para encontrarmos valores realistas para $\\sigma_^$, determinamos $\\eta$ via cálculo autoconsistente. Esse cálculo é executado para diferentes valores de densidade eletrônica em poços simples e duplos. Obtivemos que $\\sigma_^$ possui um comportamento não-monótono e sofre inversão de sinal como função da energia de Fermi (densidade de elétrons) conforme ela varia entre as duas subbandas. Contudo nossos resultados indicam que a condutividade Hall de spin é muito pequena $\\left(``\\ll \\frac{8\\pi}\"ight)$ nesses sistemas (poços simples e duplos) e possivelmente não mensurável. | |
| dc.description.abstract | Using the Kubo linear response theory, we investigate spin Hall conductivity $\\sigma_^$ in a two-dimensional electron gas in quantum wells with two subbands, when intersubband-induced spin-orbit coupling is operative [Bernardes et al. \\textit{Phys. Rev. Lett.} \\textbf, 076603 (2007) \\& Calsaverini \\textit{et al}. \\textit{Phys. Rev. B} \\textbf, 155313 (2008)]. This new spin-orbit term is non-zero even in symmetric structures and it arises from the distinct parity of the confined states. We find non-zero and non-universal $\\sigma_^$ (dependent on spin-orbit coupling strength $\\eta$) when only one of the subbands is occupied. This is in contrast to the Rashba spin-orbit interaction for which $\\sigma_^$ is identically zero. To obtain realistic values for $\\sigma_^$, we develop a self-consistent scheme to calculate $\\eta$. We performed this calcultion for different values of the eletronic density in single and double wells. We find that $\\sigma_^$ shows a non-monotonic behavior and a sign change as the Fermi energy (carrier density) varies between the two subband edges. However, our results indicate that $\\sigma_^$ is extremely small $\\left(``\\ll \\frac{8\\pi}\"ight)$ and possibly not measurable. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.doi | 10.11606/D.76.2009.tde-11092009-145126 | |
| dc.identifier.uri | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-11092009-145126/ | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ifsc.usp.br/handle/RIIFSC/7729 | |
| dc.language | pt | |
| dc.rights.holder | Hachiya, Marco Antonio de Oliveira | |
| dc.subject | Spintrônica . Efeito Hall de spin . Interação spin-órbita | |
| dc.subject | Spintronics . Spin Hall Effect . Spin-orbit interaction. | |
| dc.title | Efeito Hall de spin em poços quânticos com acoplamento spin-órbita inter-subbanda | |
| dc.title.alternative | Spin Hall effect in quantum wells with intersubband spin-orbit coupling | |
| dc.type | Dissertação de Mestrado | |
| usp.advisor | Menezes, Jose Carlos Egues de | |
| usp.date.defense | 2009-02-19 |