Propriedades eletrônicas de sistemas nanométricos de baixa dimensionalidade

• Main Author: Caetano, Rodrigo Andre
• Other Authors: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: [s.n.] 2007
• Subjects: Delocalização; Sistemas nanometricos; DNA; Nanotubos de carbono; Delocalization; Nanometric systems; Carbon nanotubes
• Online Access: CAETANO, Rodrigo Andre. Propriedades eletrônicas de sistemas nanométricos de baixa dimensionalidade. 2007. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/277046>. Acesso em: 9 ago. 2018.; http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/277046

Orientador: Peter Alexander Bleinroth Schulz === Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin === Made available in DSpace on 2018-08-09T13:08:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano_RodrigoAndre_D.pdf: 1870062 bytes, checksum: 8848ab4c022cee347bb886bd1b5d15c5 (MD5) Previous issue date: 2007 === Resumo: Nesse trabalho estudamos as propriedades eletrônicas de alguns sistemas de dimensão nanométricas. Primeiramente, vemos os efeitos do emparelhamento de base em cadeias duplas desordenadas. Dois aspectos são considerados: Para um conjunto de parâmetros que simulam o DNA, o emparelhamento de base aumenta significativamente o comprimento de localização da função de onda. Para um outro determinado conjunto de parâmetros, há uma forte sugestão de uma transição de estados localizados-delocalizados. Investigamos tamb'em os efeitos da correlação no grau de localização em sistemas 2D. Propomos um modelo minimamente realista para descrever a correlação na formação de pontos quânticos auto formados. O modelo que propomos é a proibição de dois pontos quânticos serem primeiros vizinhos. Revelamos tanto os efeitos estruturais, como a formação de regiões de redes binárias ordenadas, quanto os efeitos na estrutura eletrônica. Verificamos que a Razão de Participação é cerca de três vezes maior quando a correlação é considerada. Finalmente, consideramos os efeitos do acoplamento spin-órbita em nanotubos de carbono. Levamos em conta dois tipos de acoplamento: O intrínseco, devido ao arranjo dos átomos de carbono no nanotubo e o acoplamento spin-órbita Rashba, devido a um campo elétrico externo. Mostramos que o acoplamento intrínseco abre um gap, se o nanotubo for metálico na ausência de spin-órbita, ou aumenta o gap se, na ausência de spin-órbita, o nanotubo não for metálico. Mostramos também que para nanotubos metálicos (na ausência do acoplamento spin-órbita) a dependência da amplitude do gap depende de forma universal com a amplitude do campo elétrico externo, no entando, para nanotubos que já apresentam gap mesmo sem levar o acoplamento spin-órbita em conta, a amplitude do gap depende fortemente da quiralidade do nanotubo. Por fim, mostramos que a degenerescência de spin é quebrada pelo acoplamento spin-órbita Rashba === Abstract: In this work, we study the electronic properties of some nanometric systems. Firstly, we look the effects of the base pairing em disordered double chain. Two aspects are considered: For a set of parameters which mimics the DNA, the base pairing enlarge significantly the spread of the wave function. For another determined set of parameters, there is a strong suggestion of a truly localization-delocalization transition. We also investigate the effects of correlation in the localization degree in 2D systems. We propose a minimally realist model in order to describe the correlation in the growth of self-assembled quantum dots. The model that we propose is: There are no quantum dots first neighbor. We reveal as the structural effects, like the formation of "quantum crystals", as the effects in the electronic structure. We report that the Participation Ratio is around three times bigger whenever the correlation is imposed. Finally, we consider the effects of the spin-orbit coupling in carbon nanotubes. We take into account two kinds of coupling: The intrinsic, due to the hexagonal arrangement of the carbon atoms in carbon nanotubes and the Rashba spin-orbit coupling, due to the external electric field. We show that the intrinsic opens a gap, if the nanotube is metallic in the absence of spin-orbit coupling, or increase the gap, if the nanotube is not metallic in the absence of spin-orbit coupling. We also show that for metallic nanotubes (in the absence of spin-orbit coupling) the gap amplitude depends in an universal way with the external electric field amplitude. However, for non metallic nanotubes (in the absence of spin-orbit coupling), the gap amplitude strongly depends on the carbon nanotube chirality. By the end, we show that the Rashba spin-orbit coupling lifts the spin degenerescency === Doutorado === Física da Matéria Condensada === Doutor em Ciências