Resumo
O projeto tem como objetivo estabelecer e fortalecer uma colaboração entre pesquisadores experimentais e teóricos para estudar fenômenos relacionados com a manipulação dos graus de liberdade de spin de portadores em nanoestruturas semicondutoras magnéticas e não-magnéticas. Três linhas básicas de trabalhos estão sendo propostas: I) o desenho e crescimento de amostras sob encomenda, contendo janelas ópticas e contactos elétricos; II) a medição simultânea e a caracterização de fenômenos ópticos e de transporte spin-dependentes nestas amostras; III) a simulação teórica dos efeitos ópticos e de transporte associados ao spin dos portadores nestes sistemas com estados estendidos, assim como em sistemas com estados confinados e a elaboração de propostas de possíveis dispositivos regulados pelo spin dos portadores. Contamos com a colaboração de três equipes internacionais para o fornecimento das amostras: Uma liderada pelos Profs. Mohamed Henini e Laurence Eaves da University of Nottingham, UK, um grupo especializado em crescimento de estruturas semicondutoras III-V tanto não-magnéticas como semimagnéticas. Uma outra equipe liderada pelo Prof. Laurens W. Molenkamp, da Universidade de Wurzburg, Alemanha, com especialização em materiais II-VI, para fornecimento de amostras de semicondutores magnéticos diluídos ZnSe/ZnBeSe/ZnMnSe. A terceira equipe, liderada pela Profa. Maria Tamargo, do Physics Department, Brooklyn College of the City College University of New York, USA, forneceria amostras de barreiras duplas II-VI não-magnéticas formadas por CdZnSe-CdSe-CdZnSe. Estudaremos, experimental e teoricamente, os efeitos da polarização de spin na corrente elétrica assim como na emissão óptica de heteroestruturas de tunelamento ressonante com camadas não-magnéticas assim como em camadas magnéticas diluídas. Na terceira linha daremos continuidade às pesquisas teóricas complementares sobre sistemas confinados, além das linhas de cálculos diretamente associados aos resultados experimentais descritos na segunda linha. Nos vários tipos de sistemas semicondutores magnéticos e não-magnéticos propostos, estudaremos os efeitos de interação spin-órbita na separação entre os estados de spin dos diversos tipos de portadores com e sem a presença de campo magnético. Serão analisadas as dependências dos fatores-g de Landè de buracos e de elétrons com o confinamento quântico e com a orientação das direções de crescimento do sistema e do campo magnético aplicado; assim como a polarização de spin de elétrons e de buracos nos sistemas magnéticos e não-magnéticos; o estudo da injeção de portadores spin-polarizados em duplas barreiras magnéticas e não-magnéticas. Buscaremos elaborar e caracterizar diferentes propostas para filtros de spin tanto ópticos como de corrente, através da manipulação das propriedades dos estados confinados. (AU)
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