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Simulação de dispositivos quânticos baseados no spin

Processo: 08/11423-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de maio de 2009
Vigência (Término): 30 de setembro de 2009
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Circuitos Elétricos, Magnéticos e Eletrônicos
Pesquisador responsável:Lara Kühl Teles
Beneficiário:Ronaldo Rodrigues Pelá
Instituição-sede: Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:06/05858-0 - Estudo teórico de ligas semicondutoras com aplicações em spintrônica e optoeletrônica, AP.JP
Assunto(s):Dispositivos eletrônicos   Transistores   Dispositivos ópticos   Spintrônica   Semicondutores

Resumo

Têm-se argumentado, justificadamente, que a última metade do século XX poderia ser denominada como a era da microeletrônica, sendo esta responsável pelas grandes transformações econômicas e sociais deste século. Durante o período dos anos 50, o mundo testemunhou uma revolução baseada na lógica digital, a qual foi resultado de uma das maiores descobertas do homem: o transistor. Circuitos integrados usados para processar dados utilizam a carga dos elétrons presentes nos semicondutores, enquanto os dados armazenados em mídia, como nos discos rígidos utilizam os spins de elétrons que estão num material magnético. Recentemente, os avanços da epitaxia de semicondutores possibilitaram a polarização de spin em semicondutores, mostrando que novas funções podem ser implementadas pela injeção, transporte e controle destes estados de spin, o que resultaria em novos dispositivos, os quais apresentariam grandes vantagens sobre os atuais. Neste sentido nos últimos anos o campo da spin-eletrônica ou spintrônica, o qual explora o spin dos portadores de carga em semicondutores (sendo este uma propriedade física puramente quântica, não tendo análogo clássico) surgiu como uma nova fronteira na Física e na Engenharia de dispositivos para a tecnologia de circuitos integrados do futuro. A linha de pesquisa a ser desenvolvida neste projeto visa um maior entendimento das propriedades e do funcionamento de dispositivos spintrônicos, incluindo dispositivos não só os eletrônicos, mas também os optoeletrônicos, onde analisaremos as diferentes propostas já existentes na literatura, verificando as suas limitações no âmbito da Engenharia e determinando quais características seriam necessárias para que o determinado dispositivo apresente um bom desempenho. Uma vez realizado este estudo, pretendemos em cima dos resultados obtidos propor novos dispositivos ou novas alternativas para seu controle. Além disso, pretendemos complementar este estudo, com cálculos de primeiros princípios para a obtenção de diversas propriedades de materiais utilizados nas simulações, tendo em vista que, além do desenvolvimento de dispositivos spintrônicos, outra área de intensa pesquisa é a área de novos materiais que possam ser promissores para a spintrônica, tornando-se necessário o estudo destes materiais se quisermos incluí-los em nossas simulações. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Grupo do ITA consegue destaque internacional com pesquisas sobre semicondutores magnéticos 

Publicações científicas (4)
(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)
PELA, R. R.; TELES, L. K.; MARQUES, M.; MARTINI, S. Theoretical study of the indium incorporation into III-V compounds revisited: The role of indium segregation and desorption. Journal of Applied Physics, v. 113, n. 3 JAN 21 2013. Citações Web of Science: 4.
PELA, R. R.; MARQUES, M.; FERREIRA, L. G.; FURTHMUELLER, J.; TELES, L. K. GaMnAs: Position of Mn-d levels and majority spin band gap predicted from GGA-1/2 calculations. Applied Physics Letters, v. 100, n. 20, p. 202408-202408, 2012. Citações Web of Science: 21.
PELA, R. R.; CAETANO, C.; MARQUES, M.; FERREIRA, L. G.; FURTHMUELLER, J.; TELES, L. K. Accurate band gaps of AlGaN, InGaN, and AlInN alloys calculations based on LDA-1/2 approach. Applied Physics Letters, v. 98, n. 15 APR 11 2011. Citações Web of Science: 80.
PELÁ‚ RR; CAETANO‚ C.; MARQUES‚ M.; FERREIRA‚ LG; FURTHMULLER‚ J.; TELES‚ LK. Accurate band gaps of AlGaN‚ InGaN‚ and AlInN alloys calculations based on LDA-1/2 approach. Applied Physics Letters, v. 98, n. 15, p. 151907-151907, 2011.

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