Estruturas de barreira dupla de PbTe/PbEuTe ... - mtc-m17:80 - Inpe

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investigação científica (SPRINGHOLZ et al., 1993; ABRAMOF et al., 2001) epotencial de aplicação para o desenvolvimento de novos dispositivos (FEIT et al., 1996;KHODR et al., 1995). A interação entre os momentos localizados do íon magnéticocom os elétrons, ou buracos, da banda do cristal hospedeiro, leva a novos efeitos físicos,principalmente na presença de um campo magnético externo. Além disto, aspropriedades típicas do semicondutor como energia do gap, parâmetro de rede, e massaefetiva, podem ser modificadas com a variação da concentração atômica do elementomagnético na liga. Normalmente, estas ligas semimagnéticas apresentam um espectrolargo de comportamento magnético, incluindo propriedades paramagnéticas,antiferromagnéticas, spin-glass, ou até ferromagnéticas. Dependendo do composto, épossível estudar estas diferentes propriedades em função da composição do elementomagnético. No caso dos calcogenetos de Eu, os íons de Eu 2+ têm a configuraçãoeletrônica 5s 2 p 6 com sete elétrons adicionais 4f , isto é, com a camada 4fsemipreenchida. Desde que todos os elétrons 4f tenham uma orientação de spin paralela,o momento magnético dos íons de Eu 2+ é χ =7,94 χ B , onde χ B é o momento magnéticode Bohr. A interação de troca entre estes momentos magnéticos fortemente localizadosnos calcogenetos de Eu os fazem substância modelo para o antiferromagneto deHeisenberg.2.2 Estruturas de Barreira DuplaBarreiras duplas (BD) semicondutoras são estruturas formadas por materiais comdiferentes energias de gap, de forma que o material de gap menor é confinado entremateriais de gap maior. A estrutura confinada, denominada poço, tem largura menor doque 100Å. Nestas dimensões, o poço apresenta na banda de condução uma ou mais subbandasde estados quase ligados. Normalmente as sub-bandas possuem energia maior doque a energia de Fermi do mesmo material, quando não está confinado.Os compostos IV-VI possuem propriedades peculiares e distintas dos materiaissemicondutores mais estudados, o que os torna objetos de interesse para investigaçõescientíficas e possíveis novas aplicações. Devido à quebra da simetria de translação aolongo da direção de crescimento [111], tanto efeitos de deformação quanto os de40
quantização levantam a degenerescência quatro vezes do PbTe volumétrico. A Figura2.4 mostra o diagrama de energia para um poço quântico simétrico de PbTe/PbEuTe,onde os níveis quânticos derivados do vale longitudinal são separados dos níveispertencentes aos três vales equivalentes oblíquos. Portanto, o espectro ótico de poçosquânticos de PbTe apresenta uma estrutura complexa com transições envolvendo osdiferentes tipos de vales. A absorção entre níveis quânticos derivados dos vales oblíquosé mais forte devido à degenerescência três vezes e à maior densidade de estadosbidimensionais. Como no PbTe a massa efetiva longitudinal, na direção de crescimento,de elétrons, e também de buracos, é maior devido à alta anisotropia do elipsóide deenergia constante, a energia de transição mais baixa é a primeira transição longitudinal,e pela mesma razão, a energia de separação entre as transições longitudinais é menor doque entre aquelas devido aos vales oblíquos.barreiraPb 1-x Eu x Tepoço PbTe -n
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