Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15618
metadata.dc.type: Tese
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Estudo dos efeitos de confinamento quântico em semicondutores magnéticos e isolantes topológicos
metadata.dc.creator: Lima, Erika Nascimento
metadata.dc.contributor.advisor1: Schmidt, Tome Mauro
metadata.dc.contributor.referee1: Milla, Augusto Miguel Alcalde
metadata.dc.contributor.referee2: Vernek, Edson
metadata.dc.contributor.referee3: Silva, Erasmo Assumpção de Andrada e
metadata.dc.contributor.referee4: Capaz, Rodrigo
metadata.dc.description.resumo: Nesta tese, utilizamos cálculos de primeiros princípios baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT - Density Functional Theory) para estudar os efeitos de confinamento quântico sobre semicondutores magnéticos e isolantes topológicos. Devido a variedade de sistemas com estas classificações, selecionamos os pontos quânticos de InAs embebidos em nanofios de InP e filmes ultrafinos de Bi(111). Para os pontos quânticos de InAs, mostramos que o acoplamento ferromagnético Mn-Mn é mais forte que nos nanofios e bulk de InAs, e este é ainda maior que no bulk de GaMnAs. A estabilização da fase ferromagnética é uma consequência do forte acoplamento de troca p-d entre os estados 3d5 do Mn e os buracos ligados a impureza magnética. Este sistema magnético é governado por interações de curto alcance, sendo o acoplamento entre íons de Mn no mesmo ponto quântico bastante robusto, enquanto que para íons em pontos quânticos vizinhos mais fraco. Para os filmes ultrafinos de Bi(111) mostramos que, enquanto uma única bicamada de Bi é um isolante topológico 2D com condução topológica 1D, poucas bicamadas de Bi é um isolante topológico 3D com estados de Dirac sobre a superfície e condução topológica 2D
Abstract: In this thesis, we use first-principles calculations based on density functional theory to study quantum confinement effects on magnetic semiconductors and topological insulators. Because there are variety of systems with These classifications, we have selected InAs quantum dots embedded in InP nanowires and Bi(111) ultrathin films. For InAs quantum dots, we show that ferromagnetic coupling Mn-Mn is stronger than nanowires and InAs bulk, and this is still higher than in GaMnAs bulk. The stabilization of the ferromagnetic phase is a consequence of the strong p-d exchange between the Mn 3d5 states and the hole bound to the magnetic impurity. This magnetic active system is governed mostly by short-range interactions in such a way that the coupling between Mn ions at the same quantum dot is quite robust while Mn ions at neighboring dots is weaker. For Bi(111) ultrathin films we showed that, while a single Bi bilayer is a 2D TI with 1D topological conduction, few bilayers of Bi is a 3D TI, presenting massless Dirac cone on the surface, with 2D topological conduction
Keywords: Teoria do Funcional da Densidade
Semicondutores magnéticos
Ferromagnetismo
Isolantes topológicos
DFT
Nanostructures
Ferromagnetism
Topological insulators
Funcionais de densidade
Semicondutores
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Ciências Exatas e da Terra
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Física
Citation: LIMA, Erika Nascimento. Estudo dos efeitos de confinamento quântico em semicondutores magnéticos e isolantes topológicos. 2014. 110 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2014.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15618
Issue Date: 18-Dec-2014
Appears in Collections:TESE - Física

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
EstudoEfeitosConfinamento_parte 1.pdf9.64 MBAdobe PDFView/Open
EstudoEfeitosConfinamento_parte 2.pdf750.03 kBAdobe PDFView/Open
EstudoEfeitosConfinamento_parte 3.pdf9.45 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.