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Item Propriedades opto-eletrônicas de filmes finos(2017-05-15) Zanatta, Antonio RicardoEstudo de novos compostos semicondutores emissores de luz. Os semicondutores de trabalho serão aqueles à base de Si, Ga, Al, etc., em suas várias formas: amorfo, micro-cristalino, sob a forma de ligas de N ou O e, dopados com íons terras-raras (Er3+. Nd3+, Pr3+, Tm3+, etc.). Em termos práticos, o estudo dos referidos compostos apresenta grande apelo tecnológico, no que diz respeito à obtenção de dispositivos emissores de luz operando a diferentes comprimentos de onda. Levando-se em conta a complexidade dos fenômenos físico-químicos existentes nesses compostos, vários tipos de caracterização fazem-se necessários. Dentre eles e, em função dos objetivos finais (construção de dispositivo eletro-óptico simples tal como um LED), diferentes técnicas espectroscópicas serão utilizadas, destacando-se: espectroscopia óptica (absorção nas regiões do UV-VIS-IR, espalhamento Raman, foto-luminescência), ressonância magnética, SEM, AFM, XPS, Auger, RBS, NRA, etc., e devem ser amplamente utilizadas duirante o desenvolvimento desse programa.Item Interações magnéticas e transporte eletrônico spin polarizado em pontos quânticos magnéticos(2016-11-04) Menezes, Jose Carlos Egues deAqui apresentamos uma proposta de pesquisa para investigar transporte quântico através de pontos quânticos magnéticos; contendo impurezas Mn (spin 5/2) e elétrons interagentes no seu interior; acoplados a terminais ferromagnéticos. Basicamente, investigaremos os efeitos da interação elétron-elétron (i) no acoplamento elétron-Mn (i.e. troca s-d), (ii) no acoplamento Mn-Mn, e (iii) estudaremos também como os efeitos em (i) e (ii) alteram, por exemplo, o tunelamento ressonante através do ponto quântico. Deveremos considerar vários sistemas: pontos quânticos simples com vários elétrons e uma única impureza M e também com duas impurezas, pontos quânticos duplos acoplados em série e em paralelo também contendo elétrons interagentes e uma, duas ou mais impurezas magnéticas. Inicialmente estudaremos em detalhe a estrutura eletrônica de pontos quânticos bidimensionais resolvendo-se a equação de Schrödinger do sistema em uma base apropriada ("Configuration Interaction") via diagonalização exata. A partir deste cálculo determinaremos os parâmetros relevantes na definição do modelo (e.g., a constante de troca s-d e taxas de tunelamento) para o transporte quântico via uma equação mestra, deduzida diretamente do Hamiltoniano do sistema. Possíveis extensões, generalizações e estudos adicionais envolvem, por exemplo, a inclusão de efeitos da interação spin órbita, cálculo do ruído quântico ("shot noise"), e cálculo da estrutura eletrônica via Density Functional Theory. Nossa proposta envolve um tema no qual temos ampla experiência; em anos recentes temos desenvolvido com sucesso vários projetos (FAPESP) neste assunto.Item Efeito de interação elétron-elétron no transporte eletrônico e nos estados ligados em nano-estruturas semicondutoras(2015-10-26) Hai, Guo QiangO objetivo principal deste projeto é o estudo teórico dos seguintes assuntos: (i) Efeitos de interação elétron-elétron na condutância eletrônica e no espalhamento elétron-elétron através de pontos quânticos confinados em uma estrutura modelada quase unidimensional considerando os estados de spin dos elétrons; e (ii) Estados ligados de dois elétrons e blindagem não linear em sistemas bidimensionais considerando os elétrons ligados ao centro de uma impureza doadora ou sujeitos a um potencial de modulação no plano. Incluímos também neste projeto, alguns trabalhos em andamento sobre os "clusters" de átomos metálicos.Item Efeitos de muitos corpos sobre propriedades estáticas e dinâmicas em nano-estruturas semicondutoras e em cristais coloidais bidimensionais(2015-10-26) Hai, Guo QiangNeste projeto vamos estudar teoricamente: (i) as propriedades eletrônicas dos pontos quânticos e dos anéis quânticos semicondutores com poucos elétrons e (ii) os processos de difusão dos defeitos pontuais (vacâncias e interstícios) em um cristal coloidal bidimensional. Vamos estudar também (iii) os estados ligados de uma impureza doadora e efeitos de magneto-polarôn em InP tipo n em um campo magnético intenso e (iv) a interação spin-órbita de Rashba em poços quânticos de InAs/GaSb. O espalhamento e transporte eletrônico através de um único ponto quântico, bem como dois pontos quânticos acoplados com poucos elétrons confinados em uma nanoestrutura semicondutora quase unidimensional, serão calculados pelas soluções de equações Lippmann-Schwinger (L-S) multi-canais. O espalhamento elétron-elétron e de "spin-flip" devido à interação de troca serão estudados. Para anéis quânticos, estudaremos as propriedades de dois anéis quânticos acoplados em campos magnéticos externos usando "the current-spin-density functional theory". Novas configurações dos estados fundamentais dos anéis acoplados serão esclarecidas, bem como suas correntes persistentes. Esperamos um controle de corrente persistente através do tunelamento entre os anéis. Os processos de difusão dos defeitos pontuais em cristais coloidais bidimensionais serão estudados considerando as configurações topológicas que defeitos podem assumir enquanto em equilíbrio termodinâmico. Para isso estamos empregando simulações por DM. As probabilidades de transições entre as diferentes configurações topológicas serão obtidas em função da temperatura, o que possibilitará a obtenção das barreiras de energia entre tais topologias.Item Sistema de crescimento epitaxial para materiais semicondutores do grupo III-V diluídos com materiais magnéticos(2015-10-22) Marega Junior, EuclydesA presente proposta visa à aquisição de um sistema de crescimento epitaxial a partir de feixes moleculares (molecular beam epitaxy) para o crescimento de materiais semicondutores do grupo 11 l-V diluídos com materiais magnéticos para aplicações em estudos básicos e nanofotônica. Este sistema de crescimento epitaxial será instalado no Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo e gerenciado pelo grupo de Nanoestruturas Semicondutoras, que com seus membros com mais de 15 anos de experiência, será o responsável pelo crescimento e manutenção do sistema. Com a instalação deste sistema de crescimento epitaxial o grupo passará a atuar como polo de crescimento de amostras baseadas em compostos e hetero-estruturas do grupo III-V, diluídas ou não com materiais magnéticos. Atualmente há quatro sistemas de crescimento epitaxiais instalados em universidades e institutos de pesquisa do estado de São Paulo sendo que nenhum destes cresce filmes semicondutores do grupo III-V diluídos com materiais magnéticos. A criação deste polo de crescimento de amostras será de grande importância para os vários pesquisadores e grupos no estado de São Paulo que desenvolvem pesquisas baseadas nestes materiais.