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metadata.dc.type: Tese
Title: Sobre propriedades físicas em anéis quânticos no grafeno
metadata.dc.creator: Silva Neto, José Amaro da
metadata.dc.contributor.advisor1: Furtado, Claudio Benedito Silva
metadata.dc.description.resumo: Neste trabalho, estudamos o grafeno e suas propriedades físicas associadas com a teoria dos defeitos topológicos de Katanaev e Volovick, sobretudo o tipo de defeito topo lógico conhecido na literatura como desclinação, obtido através do processo de Volterra. O grafeno é um cristal bidimensional (2-D) semicondutor com “gap” nulo no qual, para o regime de baixas energias, a relação de dispersão de energia é linear e os portadores de carga se comportam como partículas de spin semi-inteiro, férmions, com sua dinâmica descrita pela equação de Dirac. Abordamos também o comportamento dos portadores de carga no grafeno em duas situações: férmions sem massa e os férmions massivos. Este ultimo tem relação ao comportamento de massa efetiva que surge com o aumento do“gap” entre as bandas de condução e valência na estrutura de bandas, conhecido como grafeno massivo. Todavia, existe o problema do confinamento eletrônico neste tipo de material por causa do tunelamento quântico. Uma alternativa a esta questão, é a extensão relativística do modelo de anel quântico (2-D) de Tan-Inkson proposta por Bakke e Furtado, baseada no oscilador de Dirac. A partir deste acoplamento, na primeira parte deste trabalho, foram obtidos o espectro de energia, as correntes persistentes, e os spinores positivos para uma folha de grafeno não massivo com/sem defeito topológico desclinação, via equação Dirac em (2+1) dimenso˜es, na presen¸ca de um fluxo Aharonov-Bohm. Na segunda parte, consideramos a adição de um campo magnético perpendicular ao plano da folha de grafeno massivo, onde obtemos, além dos conceitos já citados, a magnetização deste sistema. Finalmente, na terceira etapa deste trabalho, consideramos a rotação deste sistema, de modo a investigar os efeitos não inércias no grafeno submetido a uma desclinação e ao confinamento anelar.
Abstract: In this work, we study the graphene and its physical properties associated with the theory of the topological defects in solids of Katanaev and Volovick, mainly the kind of topological defect known in the literature as disclination, obtained through the Volterra process. Graphene is a two-dimensional crystalline (2-D) semiconductor material with null gap in which, for the low energy regime, the energy dispersion relation is linear and the charge carriers behave as particles of half-integer spin, fermions , whose dynamics is described by the Dirac equation. We also discuss the behavior of charge carriers in graphene in two situations: massless fermions and massive fermions. The latter is related to the effective mass behavior that arises with increasing separation of the gap between the conduction and valence bands in the bands structures, known as gapped graphene. However, there is the problem of electronic confinement in this type of material because of quantum tunneling. An alternative to this question is the relativistic extension of Tan Inkson’s (2-D) quantum ring model proposed by Bakke and Furtado, based on the Dirac oscillator. From this coupling, in the first part of this work, the energy spectrum, the persistent currents, and the positive spinors were obtained for a non-massive graphene sheet with/without topological defect disclination, by Dirac equation (2+1) dimensions, in the presence of Aharonov-Bohm flux. The second part, we consider the addition of magnetic field vertical to the plane of the gapped graphene sheet, where we get besides all the concepts already mentioned, the magnetization of this system. Finally, the third step of this work, we consider the rotation of this system, in order to investigate the non-inertial effects on graphene which has been subjected to disclination and the ringed confinement.
Keywords: Defeitos topológicos
Grafeno
Desclinação
Equação de dirac
Anel quântico
Oscilador de Dirac
Aharonov-bohm
Rotação
Efeitos não inerciais
Topological defects
Graphene
Disclination
Dirac equation
Quantum ring
Dirac oscillator
Aharonov-bohm
Rotation
Non-inertial effects
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Paraíba
metadata.dc.publisher.initials: UFPB
metadata.dc.publisher.department: Física
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Física
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/12792
Issue Date: 30-Jun-2017
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