Dissertação de Mestrado #350: Juliana Brant

Estudo de interferência de elétrons em dispositivos mesoscópicos no limite Hall quântico

Autor: Juliana Caldeira Brant

Banca Avaliadora

Elmo Salomão Alves (orientador), Física

UFMG

José Francisco de Sampaio, Física

UFMG

Sebastião Jose Nascimento de Pádua, Física

UFMG

Orientadores

Elmo Salomão Alves

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

Neste trabalho, são apresentados os conceitos básicos necessários para se entender o funcionamento de dispositivos semicondutores que operam como interferômetros de elétrons. Esses dispositivos são construídos em amostras de GaAs/AlGaAs, onde existe um gás bidimensional de elétrons de alta mobilidade. O gás de elétrons é confinado em uma região de dimensões comparáveis ao seu comprimento de onda de Fermi. Aplicando-se campos magnéticos intensos, criam-se, no gás, sub-bandas magneto-elétricas unidimensionais. Nessa situação, os estados que transportam corrente estão espacialmente localizados próximo às bordas do dispositivo. Esses estados de borda do dispositivo. Esses estados de borda funcionam como feixes de elétrons e contatos pontuais quânticos – QPC’s – funcionam como divisores de feixes. Padrões de interferência são observados na corrente elétrica em um dos contatos do dispositivo em função da diferença de fase entre os dois feixes. Essa fase pode ser modificada através de mudanças de caminho ou alterações no fluxo magnético no efeito Aharonov-Bohm. Correlações entre as correntes nos diversos terminais do dispositivo podem ser medidas através da densidade espectral das flutuações dessas correntes. Neste trabalho, apresentamos uma revisão dos resultados recentes obtidos na literatura com análogos eletrônicos dos interferômetros de Mach-Zehnder e Hanbury Brown-Twiss. Além disso, analisamos uma proposta de um interferômetro eletrônico análogo ao Fabry-Perot ótico, que pretendemos fabricar.