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.

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 Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP, Brasil) e o Instituto Dante Pazzanese de Cardiologia (IDPC, Brasil) estão desenvolvendo conjuntamente um Dispositivo de Assistência Ventricular (DAV) baseado numa bomba de vazão mista e utilizando mancais magnéticos que objetivem substituir os mancais convencionais, pois o uso de mancal magnético neste dispositivo minimiza a hemólise e melhora o tempo de vida do DAV, isso em razão da ausência e contato de um mancal com a crase sanguínea o que, por fim, aumenta a vida útil do dispositivo. O mancal magnético utilizado para o DAV será o mancal do tipo híbrido. Este tipo de mancal combina ímãs permanentes com eletroímãs para realizar a levitação do rotor com controle apenas na direção axial do rotor. Na configuração original desse mancal magnético, um sensor indutivo detecta a posição axial do rotor. Esta posição é enviada a um controlador do tipo PID e processada, amplificada e enviada aos atuadores eletromagnéticos. A corrente enviada aos eletroímãs é controlada de maneira a manter o rotor sempre em uma posição axial fixa. No entanto, essa configuração exige o uso de um atuador eletromagnético contendo um furo para a instalação do sensor indutivo, impondo limitações no desempenho do atuador. Além disso, o sensor indutivo limita a miniaturização do mancal. Assim, para minimizar as limitações impostas pelo uso do sensor indutivo, este trabalho faz, primeiramente, um levantamento das diversas técnicas conhecidas para a medição da posição do rotor em mancais magnéticos. Como resultado, este trabalho identifica o uso do sensor Hall como a alternativa mais promissora. Este sensor responde à magnitude de um campo magnético que nele é aplicado. Fixando-se um ímã permanente ao rotor, obtém-se uma saída no sensor Hall proporcional ao deslocamento do rotor. Contudo, a leitura do sensor Hall é afetada ainda pelo campo magnético gerado pelos atuadores eletromagnéticos, o que é indesejável. Buscando minimizar essa influência, este trabalho apresenta algumas estratégias para eliminar, da saída do sensor Hall, a influência do campo gerado pelo atuador eletromagnético. Os métodos são testados através de experimentos de levitação em mancal magnético e a eficácia dos mesmos comprovada. / The Escola Politécnica of the University of São Paulo (EPUSP, Brazil) and the Institute Dante Pazzanese of Cardiology (IDPC, Brazil) are jointly developing a Ventricular Assist Device (VAD) based on a mixed flow pump with magnetic bearings. The VAD rotor has a conical shape with spiral impellers that impels and pressurizes the blood. The magnetic bearing eliminates mechanical contact between the pump rotor and the VAD body, minimizing hemolysis and improving the lifetime of the VAD. The magnetic bearing studied is the hybrid type that combines permanent magnets with electromagnets to execute active control in the axial direction of the rotor. In the original configuration, the bearing uses inductive sensor to detect the axial position of the rotor. The sensor readings are sent to a PID type controller, processed, amplified and sent to the electromagnets. The current supplied to the electromagnets are controlled in a manner to keep the rotor in a fixed axial position. However, this configuration requires the use of a hollowed core in the electromagnetic actuator, imposing limitations in its efficiency. Moreover, the use of an inductive sensor imposes limitations to pump downsizing. In order to minimize the limitations, this work conducts firstly a study about alternative techniques for measuring the rotor position in a magnetic bearing. As result, the Hall sensor is identified as the most promising alternative. The Hall sensor is a small semiconductor element available in the market that gives an electric signal with amplitude corresponding to the magnet field intensity applied to it. By fixing a permanent magnet to the rotor, the Hall sensor gives a signal according to the rotor displacement. However, the Hall sensor output is also affected by the magnetic field generated by the electromagnetic actuator of the bearing. This is not desirable for controlling the bearing. In order to minimize the mentioned influence, this work presents some methods to eliminate the influence of the actuator from the Hall sensor readings. The methods are tests in a magnetic bearing and the efficiency of these methods is demonstrated.

Neste trabalho, realizamos medidas sistemáticas dos efeitos Hall e Shubnikov-de Haas em função do tempo de iluminação das amostras a fim de investigar as propriedades de transporte elétrico de um gás bidimensional de elétrons (2DEG) confinado num poço-quântico de GaAs/InGaAs próximo a pontos-quânticos de InAs introduzidos na barreira superior do poço-quântico (GaAs). Nós não observamos qualquer degradação expressiva da mobilidade eletrônica devido a inserção deles na heteroestrutura. Contudo, observamos diferentes variações das mobilidades quânticas de amostra para amostra, as quais atribuimos ao acúmulo da tensão mecânica na camada de InAs. O comportamento das mobilidades quânticas e de transporte são discutidas no contexto da modulação local dos perfís das bandas de condução e de valência pela camada de InAs. / In this work, systematic Shubnikov-de Haas and Hall measurements as a function of the sample illumination time were used to investigate the transport properties of a two-dimensional electron gas (2DEG) confined in GaAs/InGaAs quantum wells and close to InAs quantum-dots placed in the GaAs top barrier. We did not observe any expressive degradation of the electronic mobility due to the insertion of them in the heterostructure. However, we observed a different change of the quantum mobility of the occupied subbands from sample to sample, which was attributed to the accumulation of mechanical strain in the InAs layer. The behavior of the quantum and transport mobilities are discussed in the context of the local modulation of the band edges by the InAs layer.

Montrer comment Radclyffe Hall construit la notion de Sale dans ses romans et comment cette notion affecte la relation aux autres et à soi des personnages. Proposer une réhabilitation de Radclyffe Hall et de son oeuvre. Voir comment Radclyffe Hall propose une éthique de l'altérité qui s'appuie sur le Sale. / Show how Radclyffe Hall expresses the notion of Filth in her novels and how this notion affects her characters' relationships to their selves and to the others. Offer a new vision of Radclyffe Hall and her novels. See how Radclyffe Hall suggests an ethics of alterity based on the notion of Filth.

Bismuth Hall effect sensors with active sizes in the range 0.1µm - 2µm have been fabricated by electron beam lithography and lift-off techniques for applications in scanning Hall probe microscopy (SHPM). The key figures of merit of the sensors have been systematically characterised as a function of device size. The miniumum detectable field of 100nm probes at room temperature is found to be Bmin=0.9mT/Hz0.5, with scope for more than a factor of ten reduction by using higher Hall probe currents. This is significantly lower than in similar samples fabricated by focussed ion beam (FIB) milling of continuous Bi films, suggesting that the elimination of FIB damage and Ga+ ion incorporation through the use of lift-off techniques leads to superior figures of merit. A number of ways in which the T=300K performance of our sensors could be improved still futher are discussed. High resolution scanning Hall probe microscopy (SHPM) with semiconductor 2DEG Hall probe devices has been used to search for novel phases of vortex matter in single crystals of the high temperature superconductor Bi2Sr2CaCu2O8+. In the crossing lattices regime of these highly anisotropic superconductors under tilted magnetic fields two orthogonal types of flux structure are formed known as Josephson and pancake vortices (JVs and PVs). SHPM has been used to study interacting JV-PV matter with very high in-plane fields. The spacing of JV chains has been systematically quantified as a function of both in-plane and out-of-plane fields. Surprisingly, it is found that the JV chain spacing is not solely a function of the in-plane field, as previously assumed, and the effective anisotropy, γ_eff, is shown to depend strongly on the out-of-plane field strength. Moreover, for a fixed in-plane field the JV stack spacing shows pronounced sawtooth-like oscillations as a function of the out-of-plane field. These measurements are giving us unique new insights into the properties of crossing vortex lattices in highly anisotropic cuprate superconductors at high Josephson vortex stack densities.

Le domaine de recherche de la spintronique vise a concevoir des dispositifs électroniques misant sur le degré de libre de spin pour transporter de l'information. An d'intégrer ces courants de spin dans des dispositifs électroniques, il est particulièrement intéressant d'étudier l'inter-conversion d'un pur courant de spin en un courant de charge par l'effet Hall de spin, ainsi que le transfert de moment angulaire entre les électrons de conduction d'un métal normal (NM) et l'aimantation d'un ferromagnétique (FM) (couple de transfert de spin / pompage de spin). An de mieux comprendre ces différentes interaction, cette thèse se concentre sur l'étude du système hybride constitué de la juxtaposition d'un ferrimagnétique isolant, le grenat d'yttrium fer (YIG), et d'un métal normal _a fort couplage spin-orbite (Pt ou Ta), nécessaire pour bénéficier de la polarisation en spin de l'interface par un courant électrique dans le plan. Nous avons étudié le pompage de spin et la magnétorésistance produite par l'effet Hall de spin a l'interface entre des bicouches de YIG j Pt et YIG j Ta, et ceci sur des lms étendus de YIG de 200 nm d'épaisseur, produits par épitaxie en phase liquide. Nous observons que la tension électrique, produite par l'effet Hall de spin inverse, change de signe entre du Pt et du Ta confirmant ainsi l'inversion des signes de l'angle de Hall entre ces deux matériaux. En outre, en mesurant la variation de la tension de Hall inverse en fonction de l'épaisseur de la couche de Ta, nous avons réussi à borner la longueur de diffusion de spin dans le Ta. Tant le YIG j Pt et le YIG j Ta affiche une variation semblable de la magnétorésistance a effet Hall de spin en fonction de l'orientation du champ magnétique. Pour étudier l'inuence interfaciale du pompage de spin… / Spintronics aims at designing electronic devices which capitalize on the spin degree of freedom to transport information using spin currents. In order to incorporate spin currents intoelectronic devices, it is particularly interesting to study the interconversion from a spin current, the motion of spin angular momentum, to a charge current (Spin Hall Effect) as well as the transfer of spin angular momentum between the conduction electrons of a normal metal (NM) and the magnetization of a ferromagnet (FM) (Spin Transfer Torque/Spin Pumping). To investigate the interplay of those effects this thesis studies hybrid systems of the ferromagnetic insulator Yttrium Iron Garnet and normal metals with large spin-orbit coupling, a prerequisite for spin Hall e_ect. We study spin pumping and spin hall magnetoresistance in YIGjPt and YIGjTa bi-layers using extended _lms of 200 nm thick YIG, grown by liquid phase epitaxy. The inverse spin Hall voltages in Pt and Ta confirm the opposite signs of spin Hall angles in these two materials. Moreover, from the dependence of the inverse spin Hall voltage on the Ta thickness, we constrain the spin di_usion length in Ta. Both the YIGjPt and YIGjTa systems display a similar variation of resistance upon magnetic eld orientation, the spin Hall magnetoresistance. To study the inuence of interfacial spin pumping and a possible reverse e_ect, it is desirable to work with thin _lm thicknesses. A high quality 20 nm thick YIG _lm was grown by pulsed laser deposition, showing a damping similar to that of bulk YIG. We use nano-lithography to pattern series of YIG(20nm) and YIG(20nm)jPt(13nm) discs with diameters between 300 and 700 nm. The ferromagnetic resonance (FMR) spectra of the individual sub-micron sized samples are recorded through magnetic resonance force microscopy. . Passing dc-current through micron sized YIGjPt disks reveal a variation of the FMR linewidth consistent with the geometry and amplitude of the expected SHE transfer torque. In the absence of exciting microwave _elds, a variation in the magnetization is detected when the dc-current reaches the expected threshold for auto oscillations.

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.