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.

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.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2016-03-16T13:26:11Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 558760 bytes, checksum: 6458174f2c2a730375a7dea802035230 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-16T13:26:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 558760 bytes, checksum: 6458174f2c2a730375a7dea802035230 (MD5) Previous issue date: 2008-11-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / We investigate some non-relativistic quantum phenomena, such topological phases and Landau quantization, in a non-commutative quantum mechanics context and in a Lorentzsymmetry violation regime. We present these e ects considering the quantum mechanics of neutral particles systems submitted to electromagnetic elds. In this sense we use the term \analog of e ect". Under certain conditions to the elds con guration, we can nd quantized energy levels to a system of neutral particles coupled to a electromagnetic eld. Another analog e ects may be obtained if we consider duality transformations, such the Heaviside duality transformations. In the Lorentz-symmetry violation context, we nd some e ects related to the background that controls the breaking of vacuum isotropy. Thus we obtain interesting contributions to the Anandan phase. In the same context, we realize the Landau quantization to neutral particles in a Lorentz-invariance breaking framework. As another way of Lorentz-symmetry violation, we study topological phases for neutral particles systems taking account the non-commutativity of the coordinates of space and phase space. Also we investigate a analog of Landau quantization to neutral particles in the non-commutativity context. Since we have found the wave functions related to the Landau levels, we construct a analog of the quantum Hall e ect to neutral particles submitted to electromagnetic elds. We also consider a analog of quantum Hall e ect in a neutral particle system submitted to Lorentz-symmetry breaking background. / Investigamos alguns fen^omenos qu^anticos, como fases topol ogicas e quantiza c~ao de Landau, em um contexto n~ao-relativ stico da mec^anica qu^antica n~ao-comutativa e em regime de quebra da simetria de Lorentz. Apresentamos esses efeitos como o estudo da mec^anica qu^antica do movimentos de part culas neutras na presen ca de campos eletromagn eticos. Por isso usamos a denomina c~ao \efeitos an alogos". Sob certas condi c~oes para con gura c~ao dos campos, podemos encontrar n veis de energia quantizados para o sistema formado por part culas neutras acopladas ao campo eletromagn etico. Outros efeitos an alogos podem ser obtidos atrav es de transforma c~oes de dualidade, como as transforma c~oes de dualidade de Heaviside por exemplo. No contexto de viola c~ao da simetria de Lorentz, encontramos alguns efeitos relacionado ao background que controla a quebra da isotropia do v acuo. Contribui c~oes interessantes para a fase de Anandan s~ao obtidas. Nesse mesmo cen ario, constru mos n veis de energia de Landau para part culas neutras num ambiente de quebra da inari^ancia de Lorentz. Como uma outra maneira de quebra da invari^ancia de Lorentz, estudamos fases topol ogicas para part culas neutras levando em conta a n~ao-comutatividade das coordenadas do espa co e do espa co de fase. Tamb em analisamos um an alogo da quantiza c~ao de Landau para part culas neutras no cen ario n~ao-comutativo. De posse das fun c~oes de onda relacionadas aos n veis de Landau, investigamos um an alogo da quantiza c~ao do efeito Hall para part culas neutras na presen ca de campos eletromagn eticos. Consideramos tamb em um an alogo do efeito Hall qu^antico para uma part cula neutra na presen ca de um background que determina a viola c~ao da simetria de Lorentz.

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.

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.

A partir da teoria de resposta linear (formalismo de Kubo) calculamos a condutividade de spin $\\sigma_^$ para um gás bidimensional de elétrons formado num poço quântico com duas subbandas devido a atuação de um novo tipo de interação spin-órbita [Bernardes et al. \\textit{Phys. Rev. Lett.} \\textbf, 076603 (2007) \\& Calsaverini \\textit{et al}. \\textit{Phys. Rev. B} \\textbf, 155313 (2008)]. Este novo termo é não-nulo mesmo em estruturas simétricas e surge devido ao acoplamento entre os estados confinados no poço de paridades diferentes. Encontramos um valor para $\\sigma_^$ não-nulo e não-universal (dependente da intensidade do acoplamento $\\eta$) quando somente uma das subbandas está ocupada, ao contrário de Rashba. Para encontrarmos valores realistas para $\\sigma_^$, determinamos $\\eta$ via cálculo autoconsistente. Esse cálculo é executado para diferentes valores de densidade eletrônica em poços simples e duplos. Obtivemos que $\\sigma_^$ possui um comportamento não-monótono e sofre inversão de sinal como função da energia de Fermi (densidade de elétrons) conforme ela varia entre as duas subbandas. Contudo nossos resultados indicam que a condutividade Hall de spin é muito pequena $\\left(``\\ll \\frac{8\\pi}\"ight)$ nesses sistemas (poços simples e duplos) e possivelmente não mensurável. / Using the Kubo linear response theory, we investigate spin Hall conductivity $\\sigma_^$ in a two-dimensional electron gas in quantum wells with two subbands, when intersubband-induced spin-orbit coupling is operative [Bernardes et al. \\textit{Phys. Rev. Lett.} \\textbf, 076603 (2007) \\& Calsaverini \\textit{et al}. \\textit{Phys. Rev. B} \\textbf, 155313 (2008)]. This new spin-orbit term is non-zero even in symmetric structures and it arises from the distinct parity of the confined states. We find non-zero and non-universal $\\sigma_^$ (dependent on spin-orbit coupling strength $\\eta$) when only one of the subbands is occupied. This is in contrast to the Rashba spin-orbit interaction for which $\\sigma_^$ is identically zero. To obtain realistic values for $\\sigma_^$, we develop a self-consistent scheme to calculate $\\eta$. We performed this calcultion for different values of the eletronic density in single and double wells. We find that $\\sigma_^$ shows a non-monotonic behavior and a sign change as the Fermi energy (carrier density) varies between the two subband edges. However, our results indicate that $\\sigma_^$ is extremely small $\\left(``\\ll \\frac{8\\pi}\"ight)$ and possibly not measurable.

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.

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.

Nesta tese, apresentamos estudos de magnetotransporte em poços quânticos duplos (DQWs) a campos magnéticos de baixo e sob a aplicação de um campo elétrico externo (potencial de porta). Medidas de magnetorresistência foram realizadas tanto no regime linear quanto no regime não linear. Relatamos a observação de oscilações magnéticas de inter-sub-banda (MIS) pela primeira vez. Estas oscilações MIS já foram estudadas em poços quânticos simples (QWs) com duas sub-bandas ocupadas; um DQW´e o sistema mais apropriado para o estudo das oscilações MIS. As oscilações MIS são atribuídas ao espalhamento inter-sub-banda, e a intensidade delas depende da largura da barreira (relacionada ao gap de energia entre as duas sub-bandas ocupadas, SAS). O estudo das oscilações MIS é uma ferramenta importante para poder acessar ao tempo de vida quântico dos elétrons a temperaturas onde as oscilações Shubnikov-de Haas (SdH) já não são observadas. Em nossas amostras, as oscilações MIS persistem até 25 K. Explicamos estes resultados num modelo teórico considerando um potencial de espalhamento de curto alcance com uma contribuição significativa do tempo de espalhamento elástico dos elétrons e uma contribuição do espalhamento elétron-elétron (e-e) com o aumento da temperatura. A aplicação de um campo elétrico externo (correntes dc) modifica fortemente as oscilações MIS. Descrevemos este efeito não linear causado pelo campo elétrico dc com uma função de distribuição oscilatória. Considerando o aquecimento dos elétrons pelo campo elétrico, é extraído o tempo de espalhamento inelástico. Para correntes dc grandes são encontradas discrepâncias entre o experimento e a teoria. Finalmente, consideramos medidas de magnetotransporte como função de potenciais de porta (porta na superficie) levando ao desbalance do DQW. Encontramos que as contribuições clássica e quântica são necessárias para a descrição teórica da magnetorresistência. Descrevemos as contribuições da magnetorresistência em termos das taxas de espalhamento inter e intra sub-banda utilizando uma função gaussiana como função da correlação do potencial. / In this thesis we present studies of magnetotransport in double quantum wells (DQWs) in low magnetic fields and under application of an external electric field (gate potential). Measurements of magnetoresistance have been carried out in both linear and non-linear regime. We report on the observation of magneto-intersubband (MIS) oscillations for the first time. These MIS oscillations have been studied already in quantum wells (QWs) with two occupied subbands, DQW is the most convenient system for studies of MIS oscillations. They are attributed to intersubband scattering and the strength of MIS oscillations depends on the barrier width (´delta´SAS). Analysis of MIS oscillations is an important tool to access quantum lifetime of electrons at high temperatures where Shubnikov-de Haas (SdH) oscillations are already absent. For our samples, MIS oscillations still exist up to 25 K. We explain these results in a theoretical model considering short-range scattering potential with a significant contribution of el´astic scattering time of electrons and a contribution of electron-electron (e-e) scattering if one increases temperature. Application of an external electric field (here a dc currents) strongly modifies the MIS oscillations. We describe this non-linear effect caused by a dc electric field with nonequilibrium part of the electron distribution function. Including the heating of electrons by the electric field, we are able to extract inelastic scattering time. For a strong dc current, a discrepancy between experiment and theory is found. Finally, we consider gate-dependent (top gate) magnetotransport measurements and drive de DQWs out of balance. We find that both cl´assical and quantum contributions are necessary for theoretical description of the magnetoresistance. We express both contributions in terms of inter and intrasubband scattering rates using a gaussian function as correlation function of the potential.

Os medidores de vazão contribuem de forma significante para a otimização industrial onde o deslocamento contínuo de massa é parte integrante do sistema produtivo, sendo, portanto, cruciais para a indústria permitindo assim padronizar produtos e automatizar ações reduzindo a força de trabalho humana e minimizando erros. Este é o caso da produção de palatabilizantes, substâncias produzidas a partir da hidrólise enzimática da proteína animal para conferir aroma e sabor aos alimentos, onde existe um deslocamento continuo de massa com dosagem de fluidos acionadas em várias etapas do processo. Podem-se destacar duas etapas principais: a etapa onde ocorre a dosagem de soluções alcalinas para a hidrólise enzimática e a etapa onde ocorre a acidificação para garantir a segurança microbiológica do produto. No trabalho em questão foi desenvolvido e analisado um medidor de vazão de turbina por sensoriamento via efeito Hall, para determinar a vazão volumétrica de fludos no processo produtivo de palatabilizantes. O sistema utilizado na avaliação do medidor de vazão foi desenvolvido em escala piloto. A calibração do medidor permitiu-se calcular o fator K (coeficiente do medidor) tanto para água, onde o coeficiente foi de 5,5, quanto para palatabilizantes, onde o coeficiente calculado foi de 7. A partir dos dados obtidos pelo medidor de vazão pode-se observar um alto nível de correlação dos dados. O medidor de vazão apresentou-se eficaz para os fluidos testados (água e palatabilizante); e, com uma precisão de ± 2%, mostra-se uma alternativa viável para o processo de produção de palatabilizantes. / Flowmeters contribute significantly to the industrial optimization where mass continuous displacement is an integral part of the production system, is therefore crucial for the industry allowing standardize products and automate actions reducing human labor and minimizing errors. This is the case of the production of flavors, substances produced from the enzymatic hydrolysis of animal protein to impart flavor and aroma to food, where there is a continuous mass displacement with fluids dosage triggered in several process steps. They can point out two main steps: a step where dosing occurs alkaline solutions for enzymatic hydrolysis and acidification stage which takes place to ensure the microbiological safety of the product. At work in question was developed and analyzed a turbine flowmeter for sensing via Hall effect to determine the volumetric flow fludos in the production of palatability process. The system used to assess the flow meter was developed on a pilot scale. The meter calibration allowed to calculate the K factor (the ratio meter) for both water where the ratio was 5.5, and for palatability, where the coefficient was calculated 7. From the data obtained by the flowmeter one can observe a high degree of correlation of the data. The flowmeter is made effective for the tested fluids (water and palatability); and with an accuracy of ± 2%, there is shown a viable alternative for the production of flavors process.