Estudo das propriedades eletrônicas e ópticas em semicondutores magnéticos diluídos (SMDs) do grupo III-V baseados em arsenetos - GALINDO, Jefferson Augusto de Oliveira (2018)
Desde o descobrimento do fenômeno de magneto-resistência-gigante (GMR - sigla em inglês) nos anos 80, houve um grande avanço em relação as propriedades eletrônicas e óticas em materiais magnéticos. A ideia de utilizar nanoestruturas magnéticas para manipular o spin de portadores para armazenamento e leitura informação fez surgir uma nova área: a spintrônica. A partir disso, pesquisadores vêm estudando a utilização de Semicondutores Magnéticos Diluídos (SMDs) para obter essas características em dispositivos eletrônicos. A utilização de ligas do grupo III-V dopadas com Mn se mostraram muito promissoras, principalmente por terem sido registrados experimentalmente sistemas com alta temperatura de Curie (TC). Nesse trabalho estudamos as características ópticas e eletrônicas de SMDs baseados no grupo III-V, onde analisamos poços quânticos dopados tipo-p compostos por AlGaAs=(n InAlGaAs=InAlGaAs : MT) e InAlAs=InGaAs=InAs : MT, onde MT é o metal de transição. Para isso, utilizamos o método ~k ~p para calcular a estrutura de bandas dentro do formalismo 6 6 de Luttinger-Kohn e 8 8 de Kane. Os cálculos são resolvidos autoconsistentemente resolvendo simultaneamente a Equação de Poisson e a Equação da Massa Efetiva de multibandas. A partir desse método, foram estudadas as densidades de carga de spins, as polarizações totais, as energias das transições eletrônicas e espectros de fotoluminescência teóricos e a variação destas grandezas com diversos parâmetros, como as larguras das camadas magnéticas, não magnéticas, do número de camadas magnéticas, entre outros. Também estudamos os efeitos da variação da porcentagem de tensão nesses sistemas. Em todos os casos o objetivo principal é verificar quais combinações de parâmetros nos fornecem polarização máxima, além de analisar as transições eletrôncias envolvidas, bem como investigar a influência de todos os potenciais envolvidos nos cálculos destas grandezas. Esses resultados se mostram importantes para o desenvolvimento de novos dispositivos spintrônicos.