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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.76.2000.tde-19092013-110033
Documento
Autor
Nome completo
Fernando Graciano de Brito
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2000
Orientador
Banca examinadora
Menezes, Jose Carlos Egues de (Presidente)
Hai, Guo Qiang
Koiller, Belita
Título em português
Shot Noise dependente de spin em sistemas com tunelamento: modelo semiclássico
Palavras-chave em português
Espalhamento dependente de spin
Flutuações de spin
Semicondutores magnéticos
Resumo em português
Neste trabalho investigamos pela primeira vez flutuações dependentes de spin em correntes eletrônicas polarizadas através de estruturas magnéticas. Nosso sistema físico consiste de uma heteroestrutura com tunelamento ressonante formada por um poço ou "ponto" quântico contendo Mn, confinado entre duas barreiras de potencial. Usamos um modelo semiclássico baseado em equações de taxa para calcular as ocupações dos estados ressonantes up e down. Estas equações são derivadas de uma equação mestra que descreve a probabilidade de ocupação dos estados de spin em um dado tempo. Funções correlação corrente-corrente são expressas em termos das funções correlação hop-hop (associadas à transições entre os níveis ressonantes up e down) e o shot noise dependente de spin é determinado em termos da matriz variância do sistema, também derivada da equação mestra. Quando consideramos um feixe polarizado e tempos distintos (τ ↑ ↓ ≠ τ ↓ ↑), podemos obter ambas "correlações positivas" (‹ Δ ↑ Δ ↓ › ≥ 0) e/ou "negativas" (‹ Δ ↑ Δ ↓ › ≤ 0) no nosso modelo. A generalização e reinterpretação do modelo de ilhas nos possibilitou (i) investigar flutuações dependentes de spin em correntes polarizadas; (ii) observar aumento e atenuação do shot noise; (iii) verificar que processos de "spin-flip" com (τ ↑ ↓ ≠ τ ↓ ↑) são relevantes na atenuação do shot noise e (iv) verificar que o ruído contém informações sobre o processo de "spin-flip"
Título em inglês
Spin-dependent shot noise in systems with scattering: semiclassical model
Palavras-chave em inglês
Magnetic semiconductors
Spin-dependent fluctuations
Spin-dependent scattering
Resumo em inglês
In this work we investigate for the first time spin-dependent fluctuations in spin-polarized electronic currents through magnetic structures. Our physical model consists of a resonant-tunneling heterostructure formed by a Mn-based quantum well or "point", confined between a double-barrier potential. We used a semiclassical model based on rate equations to calculate the occupations of the spin-up and spindown resonant states. These equations are derived from a master equation describing the probability of occupation of the spin states at a given time. Current-current correlation functions are expressed in terms of hop-hop correlation functions (for hops between islands representing the up and down states) and the spin-dependent shoi noise is determined in terms of the variance matrix of the system; also derived from the master equation. When we consider a polarized beam and distinctive times (τ ↑ ↓ ≠ τ ↓ ↑), we can obtain both "positive correlations" (‹ Δ ↑ Δ ↓ › ≥ 0) and "negative correlations" (‹ Δ ↑ Δ ↓ › ≤ 0) in our model. The generalization and reinterpretation of the island model allowed us (i) to investigate spin-dependent fluctuations in spinpolarized electronic currents; (ii) to observe enhancement and suppression of shot noise; (iii) to verify that spin-flip processes with (τ ↑ ↓ ≠ τ ↓ ↑) are relevant to shotnoise suppression and (iv) to verify that noise contains information about spin-flip processes
 
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Data de Publicação
2013-10-11
 
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