Esta tese está dirigida ao estudo das propriedades elétricas e ópticas das camadas cúbicas de InN, GaN (intrínseco), GaN:Si (tipo-p), GaN:Si (tipo-n) e AlGaN. Por meio da técnica de efeito Hall e utilizando a configuração de Van der Pauw foram obtidas as curvas de resistividade, concentração e mobilidade em função da temperatura das camadas e através destas curvas é determinada a energia de ativação dos aceitadores e doadores. Também através das mesmas curvas são estudados os principais mecanismos que predominam no espalhamento dos portadores. Em alguns casos um comportamento anômalo foi observado (curvas de concentração e mobilidade do InN e GaN:Si (tipo-p)) e os resultados foram corrigidos utilizando-se o modelo de duas camadas e/ou modelo de duas bandas. Para o material c-InN medimos sua resistividade, concentração e mobilidade na região de baixas temperaturas para investigar um possível caráter supercondutor da amostra. Abordaremos também nesta tese o estudo teórico e experimental sobre a transição metal-semicondutor nos nitretos. Para o estudo das propriedades ópticas das camadas foi utilizada a técnica de caracterização de Raman. Por meio desta técnica e utilizando a configuração de retro espalhamento foram caracterizadas as camadas cúbicas de GaN (intrínseco), GaN:Si (tipo-p), GaN:Si (tipo-n) e AlGaN. Dos espectros, foram obtidas as posições dos picos pertencentes aos fônons transversal-ópticos (TO) e longitudinal-ópticos (LO). Verificou-se o caráter cúbico das camadas e estudou-se a origem da banda que aparece entre as posições dos modos TO e LO do material. / The thesis is devoted to the study of electrical and optical properties of cubic InN, GaN (undoped), GaN:Si (type-p), GaN:Si (type-n) and AlGaN epitaxial films. For the study of the electrical properties were measured the resistivity, concentration and mobility curves as a function of the temperature by means of Hall effect and Van der Pauw configuration technique. From these curves were obtained the activation energy of donor and acceptors levels and were studied the main dominant mechanisms for the electron scattering. In some cases an anomalous behavior of the curves was observed and was corrected using the two layer model. For the study of the superconductivity character of the cubic InN sample was measured its resistivity, concentration and mobility in the low temperature region. The thesis is also devoted to the theoretical and experimental studies of the metal-non-metal transitions in the nitrites.The optical studies of the GaN (undoped), GaN:Si (type-p), GaN:Si (type-n) and AlGaN films were done by means of Raman characterization according to a backscattering configuration. From the spectra were obtained the position of the TO and LO phonon peaks, was verified the cubic character of the films and was studied the behavior of the band found between the TO and LO phonon peaks.

O presente estudo apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magnetotransporte nos compostos Ba(Fe1−xMnx)2As2 com x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % de Mn. Este sistemas apresentam ordem antiferromagnética do tipo onda de densidade de spin (Spin Density Wave - SDW). Em baixas concentrações de Mn, a transição magnética é acompanhada de uma transição estrutural do estado tetragonal e paramagnético de alta temperatura para um estado ortorrômbico e magneticamente ordenado de baixas temperaturas. Os resultados de magnetorresistência mostram efeitos de condução por duas bandas (elétrons e lacunas). Observa-se também efeitos do mecanismo de supressão da desordem de spin induzida pelo campo magnético aplicado. As medidas de resistividade Hall mostram que a contribuição Hall anômala está presente e domina em todo o regime magneticamente ordenado. O mecanismo de espalhamento por impurezas magnéticas, skew-scattering, é o principal responsável pela contribuição anômala ao efeito Hall. Outro objeto de estudo desta Tese é a família de compostos RCo12B6 (R = Y, Gd e Ho). O ordenamento magnético observado nestes compostos depende do átomo de terra rara presente. No composto YCo12B6 ocorre uma ordem do tipo ferromagnética (TC ≈ 148 K). Entretanto, os compostos GdCo12B6 e HoCo12B6 apresentam um estado do tipo ferrimagnético (TC ≈ 160 K e 144 K, respectivamente), com uma temperatura de compensação em torno de 50 K. Resultados de magnetização, calor específico, efeito magnetocalórico, resistividade, magnetorresistência e efeito Hall são apresentados e discutidos. Os resultados de resistividade e magnetorresistência indicam que a condução elétrica é polarizada em spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. Nas medidas de efeito Hall evidenciou-se a presença de bandas de elétrons e lacunas. O mecanismo de skew-scattering é a contribuição mais importante ao termo anômalo da resistividade Hall destes sistemas. Contudo, uma segunda contribuição ao efeito Hall anômalo deve ser considerada. Essa contribuição é relacionada ao efeito de quiralidade originada por canting na sub-rede de Co. Indícios da presença de frustração também são percebidos nos resultados de magnetização, magnetorresistência, efeito magnetocalórico e impedância elétrica. Neste último, também se observa o efeito Hopking nas vizinhanças da temperatura de ordem magnética. / This work presents an experimental investigation on the magnetotransport properties of the compounds Ba(Fe1−xMnx)2As2, with x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % Mn. These compounds exhibit Spin DensityWave (SDW) antiferromagnetic ordering. In low Mn concentration, a structural transition from a high-temperature paramagnetic and tetragonal phase to a low-temperature antiferromagnetic and orthorhombic phase is observed. The magnetoresistance results show contributions from the conduction by two bands (electrons and holes) and from the suppression of spin disorder induced by the applied magnetic field. Hall resistivity measurements shows that the anomalous contribution is dominant in the magnetically ordered phase. The asymmetric scattering mechanism by magnetic impurities, known as skew scattering, is responsible for the anomalous contribution to the Hall effect in the Ba(Fe1−xMnx)2As2 system. Magnetotransport studies, as well as magnetization, specific heat and magnetocaloric effect experiments were performed in the compounds RCo12B6 (R = Y, Gd and Ho). The magnetic ordering observed in these systems depends on the rare-earth atom. In the compound YCo12B6, a ferromagnetic type ordering is observed (TC ≈ 148 K). The compounds GdCo12B6 and HoCo12B6 show a magnetic order of ferrimagnetic type (TC ≈ 160 K e 144 K, respectively), with a compensation temperature around 50 K. The resistivity and magnetoresistance results indicate that the current is spin polarized. Hall resistivity measurements are consistent with two-band conduction (electrons and holes). The skew scattering mechanism is the most relevant contribution to the anomalous Hall resistivity in these compounds. However, a second anomalous contribution to the anomalous Hall effect must be considered. This term is due to canting of the Co moments that originates a chiral mechanism. Evidences of frustration are also present in the results of magnetization, magnetoresistance, magnetocaloric effect and electrical impedance. In the last, one also observes the occurrence of the Hopkinson effect around TC.

Esta Tese consiste num estudo experimental de propriedades de transporte elétrico em amostras do sistema BaFe2−xTMxAs2 (Ba122), onde TM representa um metal de transição. Os elementos que foram utilizados como substituintes foram TM = Mn, Co, Cu e Ni. Estes compostos, genericamente denominados de ferro-pnictídeos, apresentam estado fundamental com ordenamento antiferromagnético do tipo onda de densidade de spin, ou supercondutor, ou ainda um estado de coexistência entre estes dois. Neste trabalho, as propriedades de maior interesse são a resistividade elétrica, a magnetorresistência e o efeito Hall. Aqui, essas propriedades são cuidadosamente estudadas com o objetivo de contribuir para o entendimento dos principais mecanismos de espalhamento eletrônico, na presença de campo magnético externo, nos compostos da família Ba122. Para isso, medidas sistemáticas das componentes longitudinal e transversal da resistividade elétrica em função da temperatura e do campo magnético foram realizadas em todas as amostras. A influência das substituições químicas e a desordem estrutural no transporte de carga também é investigada. Na análise dos resultados, ênfase é dada aos efeitos relacionados ao ordenamento magnético. A interpretação dos resultados experimentais obtidos toma por base efeitos de condução por duas bandas eletrônicas, uma do tipo elétron e outra do tipo lacuna, e contribuições devidas ao espalhamento dos portadores de carga por excitações de origem magnética. Mostra-se que tais termos são importantes para o entendimento do comportamento da magnetorresistência e do coeficiente de Hall com a temperatura e com o campo magnético na fase magneticamente ordenada dos sistemas estudados. / This Thesis reports on electric transport measurements in several single-crystal samples of the BaFe2−xTMxAs2 (Ba122) system, where TM is a transition metal. The elements used in substitution to the Fe atoms are TM = Mn, Co, Cu and Ni. When TM = Co or Ni, samples with different concentrations of the substituting element are investigated. Electrical resistivity, magnetoresistance and Hall effect experiments were carried out between 2 and 300 K, under magnetic field varying between 0 and 9 T. These properties are studied to shed light on the electronic scattering mechanisms relevant to these compounds. We are also interested in the role of the chemical substitutions and the effects of structural disorder in these properties. One important result of this Thesis is that the magnetoresistance is very small in the paramagnetic phase of the studied materiais, whereas its magnitude increases substantially in the magnetically ordered phase. Consistently, the Hall coefficient is also small in the paramagnetic state, and its magnitude becomes appreciable and strongly temperature dependent in the magnetically ordered phase. We observe that, for the same values of field and temperature, the magnetoresistance is higher in samples with higher magnetic transition temperatures. On the other hand, samples where a large fraction of the Fe atoms were substituted show a smaller magnetoresistance. This result is independent of the valence of the substituting atom and can also be observed in pure samples which show some structural disorder in the conducting layers. Results for a sample where 75 % of the Fe atoms are substituted by Cu atoms, which does not undergo a magnetic transition, show that, the magnetoresistance and the Hall coefficient remain small in the whole temperature interval investigated. This fact indicates that the characteristic behavior of these two properties in low temperatures is intrinsically related to the magnetic ordering. In order to explain the magnetoresistance and the Hall effect in the paramagnetic as well as in the magnetically ordered phase of the iron-pnictides of the Ba122 family, we suggest that, not only the multiple band character of the electronic structure is important, but contributions related to scattering by magnetic excitations should be properly considered. These contributions are in fact, the responsible for the overall behavior of the magnetoresistance and Hall effect inside the magnetically ordered phase of these compounds. In this aspect, the proposed interpretation for the magneto-transport properties of the Ba122 iron-pnictides contrasts with the description most commonly found in the literature, where effects coming from the Fermi surface morphology are supposed to play the dominant role.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Investigamos os efeitos da interaÃÃo spin-Ãrbita do tipo Rashba e do tipo Dresselhauss e de um potencial com modulaÃÃo periÃdica unidimensional sobre as propriedades fÃsicas de um gÃs de elÃtrons bidimensional, na presenÃa de um campo magnÃtico externo constante e inclinado com respeito a direÃÃo de confinamento. O sistema à caracterizado pelos parÃmetros que determinam a intensidade e direÃÃo do campo magnÃtico, as intensidades das interaÃÃes Rashba e Dresselhaus, a intensidade e periodicidade do potencial e o nÃmero de partÃculas por mÂ. SoluÃÃes da equaÃÃo de SchrÃdinger foram obtidas para diferentes conjuntos de parÃmetros, o que nos permitiu a obtenÃÃo da densidade de estados e energia de Fermi do sistema para cada conjunto. A obtenÃÃo destes resultados possibilitou a anÃlise das condutividades Hall, colisional e difusiva, a energia livre e a magnetizaÃÃo na direÃÃo do campo em funÃÃo da inclinaÃÃo e do mÃdulo do campo externo e a analise da importÃncia relativa da interaÃÃo Zeeman, da interaÃÃo spin-Ãrbita e da modulaÃÃo periÃdica unidimensional sobre estas propriedades. Observamos modulaÃÃes na densidade de estados devidas à interaÃÃo spin-Ãrbita. Este comportamento tambÃm à observado no comportamento dos observÃveis que dependem das variÃveis dinÃmicas do sistema. AlÃm disso, tambÃm observamos que a condutividade Hall à quantizada no caso da ausÃncia da modulaÃÃo periÃdica, interaÃÃo spin-Ãrbita e campo paralelo à direÃÃo de crescimento, podendo assumir somente valores mÃltiplos de eÂ/h. Na presenÃa de uma componente do campo paralela a regiÃo em que o gÃs se encontra confinado ou da interaÃÃo spin-Ãrbita, surgem plateaus intermediÃrios (2n+1)eÂ/(2h) entre quaisquer plateaus de ordem n e n+1. Ao se incluir a modulaÃÃo periÃdica, a condutividade Hall passa a ter valores contÃnuos entre dois plateaus quaisquer. TambÃm obtivemos que a modulaÃÃo periÃdica torna nÃo-nula a contribuiÃÃo da difusÃo para a condutividade.

Este trabalho reporta a influencia da granularidade sobre a resistencia transversal em funcao da temperatura, RXY(T), medidas em amostras policristalinas dos sistemas supercondutores Bi2Sr2Ca-1-xPrxCu2O8+??e YBa2Cu3O7-?, e em monocristais de composicao Li0,9Mo6O17. Foi observada tensao nao nula na voltagem Hall, em campo magnetico aplicado nulo, nas proximidades da temperatura de transicao supercondutora (TC), para os tres sistemas em questao. A tensao Hall a campo zero se manifesta atraves de picos abaixo de TC, que esta relacionada com a componente longitudinal da resistencia e, por consequencia, com o carater granular das amostras. E apresentada tambem a existencia de uma assimetria no sinal Hall em campo magnetico aplicado. Estes comportamentos sao discutidos baseado no movimento de vortices e anti-vortices, de Josephson e Abrikosov no interior das amostras. Para monocristais de Li0,9Mo6O17 tambem foi observado efeito Hall a campo magnetico nulo. Alem do mais, uma nova relacao de anisotropia confirma o carater qause-unidmensional deste composto, mas mostra uma anisotropia menor do que aquela reportada previamente. Foi observado tambem que este material apresenta transicoes do tipo supercondutor-isolante (SIT) e metal- isolante (MIT) em temperaturas proximas ao zero absoluto. / This work reports the influence of the granularity on the transverse resistance as a function of temperature, RXY(T), in Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2O8+??and YBa2Cu3O7-??polycrystalline samples, and Li0.9Mo6O17 single crystals. The effects of warming rate, temperature, applied magnetic field, and electrical current on the Hall resistance are reported. At zero magnetic field two peaks are observed in RXY(T) curves for the three compounds. The peaks are related to the double superconducting transition in the longitudinal component RXX(T) curves. In the superconducting and normal states no transverse voltage has been detected at zero magnetic field, as expected. The results are discussed within the framework of the motion of Abrikosov and Josephson vortices and anti-vortices. A new scaling relation between transverse and longitudinal voltages given by RXY ~ dRXX/dT has been confirmed. Regarding Li0.9Mo6O17 single crystals, Hall resistance at zero applied magnetic field was also observed. Furthermore, the results confirm the quasi-unidimensionality but show smaller anisotropic ratio than previously reported. Simultaneously, the result reveals that the Li0.9Mo6O17 is the first bulk superconducting compound exhibiting superconductor-insulator-transition (SIT) and metal-insulator-transition (MIT) behaviors.

Este trabalho reporta a influencia da granularidade sobre a resistencia transversal em funcao da temperatura, RXY(T), medidas em amostras policristalinas dos sistemas supercondutores Bi2Sr2Ca-1-xPrxCu2O8+??e YBa2Cu3O7-?, e em monocristais de composicao Li0,9Mo6O17. Foi observada tensao nao nula na voltagem Hall, em campo magnetico aplicado nulo, nas proximidades da temperatura de transicao supercondutora (TC), para os tres sistemas em questao. A tensao Hall a campo zero se manifesta atraves de picos abaixo de TC, que esta relacionada com a componente longitudinal da resistencia e, por consequencia, com o carater granular das amostras. E apresentada tambem a existencia de uma assimetria no sinal Hall em campo magnetico aplicado. Estes comportamentos sao discutidos baseado no movimento de vortices e anti-vortices, de Josephson e Abrikosov no interior das amostras. Para monocristais de Li0,9Mo6O17 tambem foi observado efeito Hall a campo magnetico nulo. Alem do mais, uma nova relacao de anisotropia confirma o carater qause-unidmensional deste composto, mas mostra uma anisotropia menor do que aquela reportada previamente. Foi observado tambem que este material apresenta transicoes do tipo supercondutor-isolante (SIT) e metal- isolante (MIT) em temperaturas proximas ao zero absoluto. / This work reports the influence of the granularity on the transverse resistance as a function of temperature, RXY(T), in Bi2Sr2Ca1-xPrxCu2O8+??and YBa2Cu3O7-??polycrystalline samples, and Li0.9Mo6O17 single crystals. The effects of warming rate, temperature, applied magnetic field, and electrical current on the Hall resistance are reported. At zero magnetic field two peaks are observed in RXY(T) curves for the three compounds. The peaks are related to the double superconducting transition in the longitudinal component RXX(T) curves. In the superconducting and normal states no transverse voltage has been detected at zero magnetic field, as expected. The results are discussed within the framework of the motion of Abrikosov and Josephson vortices and anti-vortices. A new scaling relation between transverse and longitudinal voltages given by RXY ~ dRXX/dT has been confirmed. Regarding Li0.9Mo6O17 single crystals, Hall resistance at zero applied magnetic field was also observed. Furthermore, the results confirm the quasi-unidimensionality but show smaller anisotropic ratio than previously reported. Simultaneously, the result reveals that the Li0.9Mo6O17 is the first bulk superconducting compound exhibiting superconductor-insulator-transition (SIT) and metal-insulator-transition (MIT) behaviors.

Neste trabalho, apresentamos os resultados de estudos com poços quânticos parabólicos (PQW, Parabolic Quantum Well ) de AlGaAs crescidos sobre substratos de GaAs pela técnica de epitaxia por feixe molecular. Medidas de transporte em PQWs do tipo n e do tipo p com larguras de 1000 ºA ate 4000 ºA em baixas temperaturas indicam um aumento abrupto do coeficiente Hall para um campo magnético critico de aproximadamente 3 T. Nosso estudo concentra-se na interpretação deste aumento observado. Com este propósito, estudamos através de cálculos autoconsistentes e de aproximações anal¶³ticas o processo de transferência de cargas em amostras com PQWs. Determinamos as densidades superficiais de cargas ns e ps, e comparamos estes resultados com os obtidos experimentalmente. Verificamos que os melhores resultados para a densidade de cargas (ns) s~ao aqueles determinados pelos cálculos autoconsistentes. No entanto, as aproximações analíticas se mostram importantes para descrever de forma qualitativa os resultados experimentais para amostras do tipo p. Numa segunda parte do nosso trabalho, estudamos a influencia da aplicação de campos magnéticos ao longo da direção de crescimento nas amostras com PQWs. Observamos uma diminuição na largura de densidade de cargas n(z) e do potencial total V (z). Estes resultados em combinação com o processo de transferência de cargas, levam a uma diminuição da densidade de portadores no poço, produto da redistribuição das cargas entre o poço e as camadas com dopagem de silencio. Desta forma, atribuímos o aumento no coeficiente Hall como sendo oriundo de uma diminuição da densidade de cargas dentro do PQW. / We present the results of experiments and calculations done on AlGaAs Parabolic Quantum Wells (PQWs) grown on GaAs by molecular beam epitaxial tecniques. Transport measurements in n-type and p-type samples with widths between 1000 ºA and 4000 ºA at low temperatures indicate an abrupt increase of the Hall coeficient at a critical field B ¼ 3 T. Our study focuses on the interpretation of this observed increase. To this end, we study by means of self-consistent numerical simulations and analytical approximations the charge transfer process in PQWs. We compare our results for the sheet densities with those observed experimentally. The best results are obtained for n-type samples for which we could numerical simulations. However, the analytical expressions we obtained also describe qualitatively the experimental results, and can be applied to p-type samples. In the second part of this work we study the efect of a magnetic feld applied perpendicular to the well. The simulations indicate a diminishing of the charge density and the total potential in the well. These results, combined with the charge transfer process, lead to a redistribution of charge between the well and the dopant layers. Therefore, we interpret the observed increase of the Hall coefcient as the result of a depletion of charge in the parabolic quantum well.

O presente estudo apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magnetotransporte nos compostos Ba(Fe1−xMnx)2As2 com x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % de Mn. Este sistemas apresentam ordem antiferromagnética do tipo onda de densidade de spin (Spin Density Wave - SDW). Em baixas concentrações de Mn, a transição magnética é acompanhada de uma transição estrutural do estado tetragonal e paramagnético de alta temperatura para um estado ortorrômbico e magneticamente ordenado de baixas temperaturas. Os resultados de magnetorresistência mostram efeitos de condução por duas bandas (elétrons e lacunas). Observa-se também efeitos do mecanismo de supressão da desordem de spin induzida pelo campo magnético aplicado. As medidas de resistividade Hall mostram que a contribuição Hall anômala está presente e domina em todo o regime magneticamente ordenado. O mecanismo de espalhamento por impurezas magnéticas, skew-scattering, é o principal responsável pela contribuição anômala ao efeito Hall. Outro objeto de estudo desta Tese é a família de compostos RCo12B6 (R = Y, Gd e Ho). O ordenamento magnético observado nestes compostos depende do átomo de terra rara presente. No composto YCo12B6 ocorre uma ordem do tipo ferromagnética (TC ≈ 148 K). Entretanto, os compostos GdCo12B6 e HoCo12B6 apresentam um estado do tipo ferrimagnético (TC ≈ 160 K e 144 K, respectivamente), com uma temperatura de compensação em torno de 50 K. Resultados de magnetização, calor específico, efeito magnetocalórico, resistividade, magnetorresistência e efeito Hall são apresentados e discutidos. Os resultados de resistividade e magnetorresistência indicam que a condução elétrica é polarizada em spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. Nas medidas de efeito Hall evidenciou-se a presença de bandas de elétrons e lacunas. O mecanismo de skew-scattering é a contribuição mais importante ao termo anômalo da resistividade Hall destes sistemas. Contudo, uma segunda contribuição ao efeito Hall anômalo deve ser considerada. Essa contribuição é relacionada ao efeito de quiralidade originada por canting na sub-rede de Co. Indícios da presença de frustração também são percebidos nos resultados de magnetização, magnetorresistência, efeito magnetocalórico e impedância elétrica. Neste último, também se observa o efeito Hopking nas vizinhanças da temperatura de ordem magnética. / This work presents an experimental investigation on the magnetotransport properties of the compounds Ba(Fe1−xMnx)2As2, with x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % Mn. These compounds exhibit Spin DensityWave (SDW) antiferromagnetic ordering. In low Mn concentration, a structural transition from a high-temperature paramagnetic and tetragonal phase to a low-temperature antiferromagnetic and orthorhombic phase is observed. The magnetoresistance results show contributions from the conduction by two bands (electrons and holes) and from the suppression of spin disorder induced by the applied magnetic field. Hall resistivity measurements shows that the anomalous contribution is dominant in the magnetically ordered phase. The asymmetric scattering mechanism by magnetic impurities, known as skew scattering, is responsible for the anomalous contribution to the Hall effect in the Ba(Fe1−xMnx)2As2 system. Magnetotransport studies, as well as magnetization, specific heat and magnetocaloric effect experiments were performed in the compounds RCo12B6 (R = Y, Gd and Ho). The magnetic ordering observed in these systems depends on the rare-earth atom. In the compound YCo12B6, a ferromagnetic type ordering is observed (TC ≈ 148 K). The compounds GdCo12B6 and HoCo12B6 show a magnetic order of ferrimagnetic type (TC ≈ 160 K e 144 K, respectively), with a compensation temperature around 50 K. The resistivity and magnetoresistance results indicate that the current is spin polarized. Hall resistivity measurements are consistent with two-band conduction (electrons and holes). The skew scattering mechanism is the most relevant contribution to the anomalous Hall resistivity in these compounds. However, a second anomalous contribution to the anomalous Hall effect must be considered. This term is due to canting of the Co moments that originates a chiral mechanism. Evidences of frustration are also present in the results of magnetization, magnetoresistance, magnetocaloric effect and electrical impedance. In the last, one also observes the occurrence of the Hopkinson effect around TC.

Foram estudadas a ativação elétrica e a redistribuição de As (dopante tipo n) implantado em SIMOX (Separation by IMplanted OXygen). Estruturas SIMOX com diferentes espessuras da camada superficial de Si e do óxido enterrado foram usadas. As implantações de As+ foram feitas com a energia de 20 keV e doses de 5x1014cm-2 ou 2x1015cm-2. Um perfil em forma de platô foi implantado em algumas amostras por implantação com tripla energia. Recozimentos térmicos rápidos e convencionais foram aplicados para a ativação dos dopantes e cobertura dos danos de implantação. A caracterização física e elétrica foi feita através de RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), TEM (Transmission Electron Microscopy), MEIS (Medium Energy Ion Scattering) e medidas elétricas por efeito Hall. Os resultados são discutidos considerando a profundidade de amorfização alcançada pela implantação de dopantes e a cobertura dos danos após recozimentos e sua influência na ativação elétrica dos dopantes.As amostras completamente amorfizadas apresentaram maiores valores de resistência de folha e menor percentagem de ativação dos dopantes em comparação com as amostras que não tiveram a completa amorfização do filme de Si. Os resultados mostram claramente a necessidade de evitar a amorfização total do filme de Si em SIMOX durante a implantação iônica, possibilitando a formação de uma boa estrutura cristalina com boas características elétricas após o recozimento. / The re-crystallization and electrical activation of As (n-type dopant) implanted in SIMOX (Separation by IMplanted OXygen) were studied. Two SIMOX structures with different Si overlayers and buried oxide thicknesses were used. The As+ implantations were performed with energy of 20 keV to doses of 5x1014cm-2 or 2x1015cm-2 in both substrates. A plateau-like profile was achieved in an additional set of SOI samples by triple energy implantation. Rapid thermal and conventional furnace annealing were applied for dopant activation and recovery of the implantation damage. The physical and electrical characterizations were done by RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), TEM (Transmission Electron Microscopy), MEIS (Medium Energy Ion Scattering), sheet resistance measurements and Hall Effect measurements. The results are discussed considering the amorphization depth reached by dopant implantation and the crystal recovery process via thermal treatment and the influence in the electrical activation of the dopants. The completely amorphized samples presented higher values of sheet resistance and lower electrical activation percentage compared with the samples that did not have the complete top Si film amorphized. These results clearly show the need for avoiding total amorphization of the Si film during ion implantation in SIMOX, so that it is possible to achieve good crystal and electrical characteristics after thermal processing.

O presente estudo apresenta uma investigação experimental sobre as propriedades de magnetotransporte nos compostos Ba(Fe1−xMnx)2As2 com x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % de Mn. Este sistemas apresentam ordem antiferromagnética do tipo onda de densidade de spin (Spin Density Wave - SDW). Em baixas concentrações de Mn, a transição magnética é acompanhada de uma transição estrutural do estado tetragonal e paramagnético de alta temperatura para um estado ortorrômbico e magneticamente ordenado de baixas temperaturas. Os resultados de magnetorresistência mostram efeitos de condução por duas bandas (elétrons e lacunas). Observa-se também efeitos do mecanismo de supressão da desordem de spin induzida pelo campo magnético aplicado. As medidas de resistividade Hall mostram que a contribuição Hall anômala está presente e domina em todo o regime magneticamente ordenado. O mecanismo de espalhamento por impurezas magnéticas, skew-scattering, é o principal responsável pela contribuição anômala ao efeito Hall. Outro objeto de estudo desta Tese é a família de compostos RCo12B6 (R = Y, Gd e Ho). O ordenamento magnético observado nestes compostos depende do átomo de terra rara presente. No composto YCo12B6 ocorre uma ordem do tipo ferromagnética (TC ≈ 148 K). Entretanto, os compostos GdCo12B6 e HoCo12B6 apresentam um estado do tipo ferrimagnético (TC ≈ 160 K e 144 K, respectivamente), com uma temperatura de compensação em torno de 50 K. Resultados de magnetização, calor específico, efeito magnetocalórico, resistividade, magnetorresistência e efeito Hall são apresentados e discutidos. Os resultados de resistividade e magnetorresistência indicam que a condução elétrica é polarizada em spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. A magnetorresistência é fortemente positiva em baixas temperaturas e revela efeitos de mistura das correntes dependentes de spin. Nas medidas de efeito Hall evidenciou-se a presença de bandas de elétrons e lacunas. O mecanismo de skew-scattering é a contribuição mais importante ao termo anômalo da resistividade Hall destes sistemas. Contudo, uma segunda contribuição ao efeito Hall anômalo deve ser considerada. Essa contribuição é relacionada ao efeito de quiralidade originada por canting na sub-rede de Co. Indícios da presença de frustração também são percebidos nos resultados de magnetização, magnetorresistência, efeito magnetocalórico e impedância elétrica. Neste último, também se observa o efeito Hopking nas vizinhanças da temperatura de ordem magnética. / This work presents an experimental investigation on the magnetotransport properties of the compounds Ba(Fe1−xMnx)2As2, with x = 0, 2,57, 5,16, 9,27 e 14,7 at % Mn. These compounds exhibit Spin DensityWave (SDW) antiferromagnetic ordering. In low Mn concentration, a structural transition from a high-temperature paramagnetic and tetragonal phase to a low-temperature antiferromagnetic and orthorhombic phase is observed. The magnetoresistance results show contributions from the conduction by two bands (electrons and holes) and from the suppression of spin disorder induced by the applied magnetic field. Hall resistivity measurements shows that the anomalous contribution is dominant in the magnetically ordered phase. The asymmetric scattering mechanism by magnetic impurities, known as skew scattering, is responsible for the anomalous contribution to the Hall effect in the Ba(Fe1−xMnx)2As2 system. Magnetotransport studies, as well as magnetization, specific heat and magnetocaloric effect experiments were performed in the compounds RCo12B6 (R = Y, Gd and Ho). The magnetic ordering observed in these systems depends on the rare-earth atom. In the compound YCo12B6, a ferromagnetic type ordering is observed (TC ≈ 148 K). The compounds GdCo12B6 and HoCo12B6 show a magnetic order of ferrimagnetic type (TC ≈ 160 K e 144 K, respectively), with a compensation temperature around 50 K. The resistivity and magnetoresistance results indicate that the current is spin polarized. Hall resistivity measurements are consistent with two-band conduction (electrons and holes). The skew scattering mechanism is the most relevant contribution to the anomalous Hall resistivity in these compounds. However, a second anomalous contribution to the anomalous Hall effect must be considered. This term is due to canting of the Co moments that originates a chiral mechanism. Evidences of frustration are also present in the results of magnetization, magnetoresistance, magnetocaloric effect and electrical impedance. In the last, one also observes the occurrence of the Hopkinson effect around TC.