Estudo de processos dinâmicos de transportadores e spin em plasma hidrodinâmico elétron-buraco formado em canais mesoscópicos de GaAs e em poços quânticos de AlGaAs e InGaAsP

• Processo: 22/02132-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de julho de 2022 - 30 de junho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Iouri Poussep
• Beneficiário: Iouri Poussep
• Instituição Sede: Instituto de Física de São Carlos (IFSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Marcio Daldin Teodoro ; Marco Antonio Tito Patricio
• Assunto(s): Física mesoscópica Semicondutores Poços quânticos Spin Arsenieto de gálio Arsenieto de índio e gálio Fotoluminescência Propriedades hidrodinâmicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Diffusion | hidrodynamic electron properties | mesoscopics | photoluminescence | quantum well | Spin | nanoestruturas semicondutoras

Resumo

A difusão de buracos fotoexcitados será estudada por meio de uma microscopia de varredura por fotocorrente realizada em um canal mesoscópico formado em um poço quântico de GaAs de alta mobilidade onde os elétrons revelam propriedades hidrodinâmicas. Deste modo, a difusão dos buracos minoritários será investigada dentro do fluido viscoso dos elétrons majoritários. O tempo de recombinação e o comprimento de difusão, ambos medidos em função da temperatura, serão usados para provar natureza hidrodinâmica da difusão. Os resultados obtidos serão analisados no âmbito da difusão ambipolar que permite determinar o coeficiente efetivo da viscosidade dos buracos. A pesquisa proposta é diferente dos efeitos hidrodinâmicos observados até agora em sistemas eletrônicos viscosos, uma vez que no caso relatado a difusão dos buracos ocorre dentro de uma mistura binária composta pela maioria dos elétrons hidrodinâmicos e pelos buracos fotoexcitados minoritários. Na segunda parte do projeto planejamos estudar processos de recombinação e de relaxamento do spin em poços quânticos parabólicos de AlGaAs e InGaAsP em campos magnéticos altos. Os métodos empregados na proposta são: a medida direta do tempo de relaxamento do spin, o novo método recentemente desenvolvido em nosso laboratório, e a medida de comprimento de difusão. Os resultados da pesquisa podem ser importantes em desenvolvimento de dispositivos spintrônicos baseados em poços quânticos de InGaAs/InP. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PUSEP, YU A.; TEODORO, M. D.; PATRICIO, M. A.; JACOBSEN, G.; GUSEV, G. M.; LEVIN, A. D.; BAKAROV, A. K.. Dynamics of recombination in viscous electron-hole plasma in a mesoscopic GaAs channel. JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS, v. 56, n. 17, p. 8-pg., 2023-04-27. (22/02132-0)

PATRICIO, M. A. TITO; PUSEP, YU A.. Effect of magnetic field on recombination dynamics in random electron systems. PHYSICA SCRIPTA, v. 98, n. 9, p. 7-pg., 2023-09-01. (22/02132-0)

PATRICIO, M. A. TITO; VILLEGAS-LELOVSKY, L.; DE OLIVEIRA, E. R. CARDOZO; MARQUES, G. E.; LAPIERRE, R. R.; TOROPOV, A. I.; PUSEP, YU. A.. Magnetic field effects on the valence band of AlGaAs and InGaAsP parabolic quantum wells. PHYSICAL REVIEW B, v. 108, n. 3, p. 9-pg., 2023-07-21. (22/02132-0)