Interacción de electrones e impurezas magnéticas en anillos semiconductores delgados con interacción espín-órbita

Lia, José Miguel

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Título:	Interacción de electrones e impurezas magnéticas en anillos semiconductores delgados con interacción espín-órbita
Título alternativo:	Interaction between electrons and magnetic impurities in semiconductor Quantum Rings with spin-orbit interaction
Autor:	Lia, José Miguel
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Fecha de defensa:	2024-12-11
Fecha en portada:	2024
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias Físicas
Departamento Docente:	Departamento de Física
Director:	Tamborenea, Pablo Ignacio
Consejero:	Sassot, Rodolfo
Jurado:	Ferrari, Valeria Paola; Barral, María Andrea; Vildosola, Verónica Laura
Idioma:	Español
Palabras clave:	ANILLOS CUANTICOS; SEMICONDUCTORES MAGNETICOS DILUIDOS; INTERACCION ESPIN-ORBITA; RASHBA; DRESSELHAUSQUANTUM RINGS; DILUTE MAGNETIC SEMICONDUCTORS; SPIN-ORBIT INTERACTION; RASHBA; DRESSELHAUS
Formato:	PDF
Handle:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7665_Lia
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n7665_Lia.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n7665_Lia
Ubicación:	FIS 007665
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Lia, José Miguel. (2024). Interacción de electrones e impurezas magnéticas en anillos semiconductores delgados con interacción espín-órbita. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7665_Lia

Resumen:

Estudiamos la dinámica cuántica del momento angular generada por las interacciones espín-órbita (SOI) de Rashba y Dresselhaus, y de intercambio (sd-exchange) entre un electrón de conducción y un conjunto de impurezas magnéticas, en un anillo cuántico semiconductor delgado. Nuestro objetivo es comprender la conversión de impulso angular orbital (OAM) en impulso angular de espín (SAM) electrónico, y la reconversión de este al SAM de los electrones en la capa d exterior de las impurezas mediante la interacción de intercambio. Buscamos contribuir a la búsqueda de mecanismos de magnetización efectiva del sistema de impurezas mediante portadores de carga y sin la utilización de campos magnéticos externos. Comenzamos resolviendo el problema de autovalores para el electrón en el anillo sin impurezas y bajo la acción de ambas SOI. Luego, estudiamos la dinámica de conversión de OAM a SAM electrónico generada por las SOI. Incluimos luego las impurezas, pero omitiremos las SOI, a fin de estudiar la conversión de SAM electrónico en SAM de cada impureza individual y la relevancia de la mediación electrónica en la magnetización del sistema total de impurezas. Finalmente, tomamos un semiconductor II-VI típico y estudiamos cómo la interacción de Dresselhaus afecta la magnetización de las impurezas.

Abstract:

e study the quantun dyamics of the orbital and spin angular momenta (OAM and SAM, respectively) of a conduction electron subject to the Rashba and Dresselhaus spin-orbit couplings (SOI) in a narrow quantum ring doped with few magnetic impurities. We aim to analyze the conversion of OAM into electronic SAM and its subsequent conversion into SAM of the electrons in the outer d shell of the impurities through the sd-exchange interaction. We seek to contribute to the search for mechanisms to magnetize the impurities using only the electron’s OAM, without recourse to external magnetic fields. We begin by solving the time-independent Schrödinger equation for the electron subject to the SOI only. We then study the OAM-to-SAM conversion dynamics induced by both interactions. We then add the impurities but neglect the SOI altogether, so as to study the relevance of the electron in the conversion of electronic to impurity SAM and to the magnetization of the system as a whole. We assume the impurity density to be small so that the system can be studied without resorting to mean-field theories. Finally, we pick a typical II-VI semiconductor and study how the Dresselhaus interaction affects the magnetization of the impurities.

Citación:

---------- APA ----------

Lia, José Miguel. (2024). Interacción de electrones e impurezas magnéticas en anillos semiconductores delgados con interacción espín-órbita. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7665_Lia

---------- CHICAGO ----------

Lia, José Miguel. "Interacción de electrones e impurezas magnéticas en anillos semiconductores delgados con interacción espín-órbita". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2024.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7665_Lia

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