Transporte eletrônico quântico em uma heteroestrutura de dupla barreira(HDB) assistido por fônons

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: Guarnieri, Leandro de Castro
• Orientador(a): Anjos, Virgílio de Carvalho dos
• Banca de defesa: Lima, Ivan da Cunha , Egues, José Carlos , Villas-Boas, José Maria
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-graduação em Física
• Departamento: ICE – Instituto de Ciências Exatas
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Saser; Transporte quântico; Poço quântico
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
• Link de acesso: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5344

Nesta tese, é feito um estudo teórico sobre as propriedades de transporte de elétrons e de emissão de um feixe coerente de fônons com frequências na faixa de terahetz, conhecido como saser, a partir de um dispositivo semicondutor de dimensões nano-métricas, formado por uma heteroestrutura de dupla barreira (HDB) e controlado por um potencial externo. O sistema é descrito por um hamiltoniano na aproximação de tight-binding no qual são incluídos as contribuições dos elétrons, dos fônons e das interações elétron-fônon e elétron-elétron. Para o estudo das propriedades de transporte eletrônico, utilizou-se do formalismo de Keldysh que considera, de forma direta, as interações de muitos corpos com a finalidade de reduzir uma corrente de elétrons fora do equilíbrio a uma que depende das funções Green retardadas que estão em equilíbrio termodinâmico a uma dada temperatura. Um procedimento conhecido como dizimação é empregado repetidamente ao longo deste trabalho para a obtenção das funções de Green retardadas. Para o estudo das propriedades de emissão dos fônons TA, são utilizadas as soluções das equações cinéticas que governam as populações dos elétrons nos dois primeiros níveis ressonantes e dos fônons dentro do poço. O perfil de energia potencial e a distribuição de cargas são calculados auto-consistentemente através de um sistema de equações no qual se inclui a equação de Poisson. Verificaram-se nos resultados as conhecidas regiões de instabilidade no início da emissão dos fônons LO e de biestabilidade no final do segundo pico da corrente. Uma análise sobre o comportamento destas regiões é feita através de mudanças nos parâmetros da HDB. A influência da temperatura sobre o saser também é estudada. A baixa temperatura, os resultados encontrados aqui coincidem com aqueles existentes na literatura.