Orientador: Kyoko Furuya / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-01T05:42:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Nohama_FabianoKenji_M.pdf: 3031610 bytes, checksum: d933b8495eed11d8734ab2220abc0fc7 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Neste projeto estudamos um sistema de dois spins sob uma interação do tipo Heisenberg anisotrópico e a inclusão de dois campos magnéticos uniformes atuando em spins diferentes, onde procuramos relacionar a descoerência rápida no sistema quântico à presença de caos no sistema clássico. Para fazer esta associação utilizamos no regime semiclássico a representaçao de estados coerentes para obter a dinâmica do sistema de spins clássicos e relacionar cada ponto do espaço de fase a um pacote coerente que esteja centrado nele. Para descrever o processo de descoerência observamos a evolução temporal do defeito de idempotência, que nos indica quantitativamente a perda de coerência. Com isso notamos que o tempo de descoerência para pacotes de onda centrados em regiões de regime caótico é menor do que se eles estivessem centrados em regiões de regime regular. Além disso, as curvas do gráfico do defeito de idempotência para o caso caótico apresentam a tempos longos um patamar mais elevado e flutuações em torno da média com menor amplitude que o caso regular. Também estudamos a evolução temporal dos elementos de matriz do operador densidade reduzido referente ao spin de menor tamanho, onde observamos que os pacotes centrados em regioes caóticas têm uma tendência de se espalhar no espaço de fase em oposição ao caso regular, onde o pacote tenta manter sua forma dentro da região definida pelo toro / Abstract: In this project we have studied a two spin system under an anisotropic Heisenberg interaction and external magnetic fields acting on each spin separately. We have been able to relate fast decoherence of a quantum subsystem with the presence of chaos in the corresponding classical system. Such an association has been done making use of the coherent state representation of the Hamiltonian operator in the semiclassical regime. Each point in the phase space can be connected to a coherent wave packet centered there. In order to observe the decoherence process, we have followed the temporal evolution of the idempotency defect. With this procedure, we have noted that the entanglement time for those packets centered at a point with chaotic vicinities is less than those with regular vicinities. Another aspect observed is that the idempotency defect reaches a plateau (at long times) that is higher in the chaotic cases as compared to the regular ones. Also, the time evolution of the reduced density matrix showed that the population of those packets located at the chaotic regions tends to become equally distributed, whereas those packets located at regular regions remains unequally distributed (the packets try to mantain the populations inside the region defined by the tori) / Mestrado / Física / Mestre em Física

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:31:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8516_1.pdf: 556858 bytes, checksum: 61691f022e165231e3147bd9b1b11a63 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2003 / Sistemas de criptografia largamente difundidos como o RSA fundamentam a sua eficiência na suposição de que, em termos práticos, é impossível fatorar números inteiros suficientemente grandes em uma escala de tempo aceitável. Mais precisamente, não existem, até o momento, algoritmos de fatoração em tempo polinomial que possam ser implementados nos atuais computadores. Dentre os algoritmos conhecidos, o mais eficiente requer um tempo computacional de ordem exponencial na quantidade de dígitos binários do número a ser fatorado. Em 1994, baseado nos trabalhos anteriores de Benioff, Bennett, Deutsch, Feynman e Simon, dentre outros, Peter Shor apresentou um algoritmo de fatoração que requer assintoticamente uma quantidade em ordem polinomial de passos em um computador quântico para fatorar um número inteiro de tamanho arbitrário. Esse algoritmo ao invés de abordar o problema de decompor tal número em dois fatores não triviais pelo método direto de divisões sucessivas, utiliza o problema equivalente de encontrar a ordem de um certo inteiro modulo o número fatorado, onde esse inteiro é escolhido aleatoriamente relativamente primo com o número fatorado. Shor faz uso de um algoritmo quântico para calcular essa ordem. A computação quântica revela um paradigma computacional bastante adverso da computação clássica. Enquanto esta última é realizada através de operações binárias determinísticas com base na lógica booleana clássica, a computação quântica fundamenta as suas operações nos postulados que descrevem o comportamento quântico da matéria. Portanto, é probabilística no seu modus operandi. Essa diferença entre os formalismos lógicos da computação clássica e da computação quântica é um reflexo direto da natureza dos sistemas físicos que são utilizados para implementar concretamente cada uma dessas computações. Esta dissertação apresenta o algoritmo de Shor para fatoração em um computador quântico. Na seqüência, introduzimos no capítulo 1 alguns conceitos básicos da computação clássica com o objetivo de criar um ambiente de idéias favorável à apresentação da computação quântica como uma extensão, tão natural quanto possível, do modelo clássico computacional. Assim, no capítulo 2, apresentamos as bases do formalismo matemático que modela a computação quântica, atendo-nos apenas aos aspectos conceituais que são, direta ou indiretamente, aplicados na descrição do algoritmo de Shor. Os capítulos 3 e 4 são dedicados à apresentação do algoritmo de fatoração de Shor, feita em duas partes. A primeira diz respeito a parte não quântica e aborda os aspectos algébricos do algoritmo. Também é demonstrado o teorema que assegura a viabilidade probabilística da solução desse problema. No capítulo 4, apresentamos a parte quântica do algoritmo de Shor. O ponto alto da dissertação é alcançado mostrando-se como encontrar a ordem de um inteiro módulo o número a ser fatorado relativamente primo com este, conciliando o algoritmo quântico com uma interpretação clássica de seus dados de saída, mediante o uso da expansão de um número racional em frações contínuas

Submitted by Biblioteca do Instituto de Física (bif@ndc.uff.br) on 2017-05-26T19:34:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1212821 bytes, checksum: 3c2cd12e7c8acf06d2652fbc21d288f5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-26T19:34:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação.pdf: 1212821 bytes, checksum: 3c2cd12e7c8acf06d2652fbc21d288f5 (MD5) / Nesse trabalho encontramos as funções de onda exatas para sistema quântico do oscilador harmônico com massa m(t) e frequência w(t) dependentes do tempo através do método do invariante de Lewis e Riesenlfed. A partir disso, calculamos a expressão exata da probabilidade de transição de um estado inicial dependente de m(t) e w(t) para um estado final estacionário conhecido. Assim aplicamos um modelo de massa e depois de frequência, ambos dependentes do tempo e de um parâmetro constante [gama], de modo que controlamos o valor de [gama] para obter a máxima transição. Fizemos o mesmo procedimento para o oscilador harmônico forçado com força externa f(t), calculamos a função de onda exata do sistema, e a expressão exata da probabilidade de transição de um estado inicial dependente de f(t) para um estado final estacionário conhecido. Portanto determinamos, ou controlamos, o valor de [gama] presente em f(t) para maximizar a transição entre os estados. / In this work we found the exact wave functions for the quantum harmonic oscillator system with time-dependent mass m(t) and frequency w(t) through the method of Lewis and Riesenfeld invariant, and from that we calculated the exact expression of the transition probability from a initial state depending on m(t) and w(t) to a final known stationary state. Then we applied this method to a mass model and subsequently to a frequency model, both dependent on time and on a constant parameter [gama], so that the the value of [gama] is controlled for obtaining the maximum transition probability. We applied the same procedure to the forced harmonic oscillator with external force f(t), calculated the exact wave wave function of that system, and then calculated its exact transition probability from a initial state depending of f(t) to a final known stationary state, thereby determining, or controlling, the value [gama] of in f(t) for maximizing the transition betweenthose states.

Orientador: Amir O. Caldeira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-25T03:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VillaresFerrer_Armando_D.pdf: 934070 bytes, checksum: a7809b615e4fae17323e7df32f980c69 (MD5) Previous issue date: 1999 / Resumo: O objetivo principal deste trabalho é o estudo da dinâmica das excitações topológicas em sistemas magnéticos de baixa dimensionalidade e pode ser dividido essencialmente em duas partes: fundamentos e aplicações. Nos fundamentos apresentamos os conceitos básicos sobre os sólitons em uma e duas dimensões e a forma em que é possível calcular este tipo de solução. Os casos particulares da equação de sine-Gordon (1D) e do modelo sigma não linear (2D) são discutidos em detalhe. Demostraremos que, ao contrário do que acontece do ponto de vista clássico, numa teoria quântica o centro do sóliton se acopla com as flutuações do campo em torno da solução solitônica levando a uma equação de movimento dissipativa. Para construir uma teoria quântica dos sólitons foi utilizado o método das coordenadas coletivas. Este método permitiu tratar corretamente os modos de freqüência zero que surgem em teorias invariantes por translação e ao mesmo tempo deduzir uma hamiltoniana quântica geral para o sistema interagente sóliton- flutuações em uma e duas dimensões. Posteriormente, partindo de uma hamiltoniana geral em 2D de interação sóliton- flutuações e usando o formalismo de Feynman e Vernon, é demostrado que o movimento das excitações topológicas nestes sistemas é do tipo Browniano e pode ser caracterizado por uma constante de decaimento que depende da temperatura. Uma expressão explícita para esta constante que define a mobilidade dos sólitons em duas dimensões foi também calculada. Os resultados obtidos tanto na quantização como na dinâmica dos sólitons foram posteriormente aplicados na descrição das excitações topológicas dos sistemas magnéticos de baixa dimensionalidade. Na primeira das aplicações apresentamos o estudo da dinâmica das paredes de Bloch que aparecem em um toy model para uma cadeia de spins ferromagnetica completamente anisotropica. Demostramos que neste sistema as paredes dos domínios magnéticos corresponedem aos sólitons de uma teoria de campos escalar efetiva em 1D que possui uma equação de movimento do tipo sine-Gordon. Utilizando a teoria geral desenvolvida previamente obtivemos uma hamiltoniana efetiva para o sistema que descreve o acoplamento entre as paredes dos domínios e as ondas de spin ( flutuações). Esta hamiltoniana permitiu a análise do movimento Browniano da parede em termos dos coeficientes de reflexão e transmisão do potencial efetivo que age sobre as ondas de spin criado pela presença da parede. Demostrou-se que para valores finitos do campo magnético externo aplicado no sistema a mobilidade da parede é também finita. O espectro do potencial para campos magnéticos fortes foi calculado e isto permitiu computar o valor da constante de decaimento da parede para qualquer valor da temperatura. Como resultado final apresentamos a dependência da mobilidade da parede com a temperatura e com o campo magnético aplicado. A segunda aplicação da teoria desenvolvida para a dinâmica dos sólitons corresponde ao estudo dos skyrmions. Como é demonstrado, os skyrmions são as excitações carregadas de mais baixa energia que aparecem no sistema de Hall em torno de u = 1 e podem ser detectados usando a técnica de ressonância nuclear magnética. Do ponto de vista teórico, partindo da densidade de lagrangiana proposta para a dinâmica dos spins no sistema de Hall, descreveremos os skyrmions pelas soluções do modelo sigma não linear com um tamanho fixo. Como se demostra, este tamanho está determinado pela competição dos termos de Zeeman e Coulomb no sistema. Usando então esta solução solitônica para descrever os skyrmions, calculamos uma hamiltoniana de interação skyrmion-mágnon via método das coordenadas coletivas. Posteriormente usando o formalismo desenvolvido estudamos a mobilidade dos skyrmions no sistema skyrmion-mágnon do gás bidimensional de elétrons. A dependência do coeficiente de transporte que caracteriza a dinâmica de um skyrmion com a temperatura e com o campo magnético foi calculada. Finalmente, a influência do caráter dissipativo domovimento dos skyrmions nas experiências de espalhamento de neutrons foi investigada / Abstract: We have studied the problem of the dissipative motion of Bloch walls considering a totally anisotropic one dimensional spin chain in the presence of a magnetic field. Using the so-called " collective coordinate method " we construct an effective Hamiltonian for the Bloch wall coupled to the magnetic excitations of the system. It allows us to analyze the Brownian motion of the wall in terms of the reflection coefficient of the effective potential felt by the excitations due to the existence of the wall. We find that for finite values of the external field the wall mobility is also finite. The spectrum of the potential at large fields is investigated and the dependence of the damping constant on temperature is evaluated. As a result we find the temperature and magnetic field dependence of the wall mobility. On the other hand, exploring a classical solution of the non-linear sigma model for a quantum Hall ferromagnet, a skyrmion-magnon effective hamiltonian is obtained via the collective coordinates method. Using the Feynman-Vernon functional integral formalism we investigate in a general way the dynamics of the 2-D solitons. Our treatment is applyed to the skyrmion-magnon model for the 2-D electron gas. The temperature dependent transport coefficients which characterize a single skyrmion dynamics is found. Finally an investigation on the possible in uence of the skyrmion dynamics in neutron scattering experiments is presented. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9211_1.pdf: 1054356 bytes, checksum: 73a4f929de3a79295d244f2e128e71a7 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / Com o objetivo de desenvolver novos ligantes capazes de coordenarem mais de um íon lantanídeo, o presente trabalho mostra a síntese de sistemas trinucleares para aplicações em fotônica e sua caracterização, via análise elementar, espectroscopia na região do infravermelho e ultravioleta, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C. Um estudo minucioso, acerca dos compostos inéditos sintetizados, mostrou a necessidade da substituição das moléculas de água (1a esfera de coordenação) por ligantes. Após substituição por ligantes heterobi(tri)aris (bipiridina, fenantrolina e terpiridina), já descritos na literatura, os complexos apresentaram suas propriedades espectroscópicas promissoras quanto a aplicação desejada. Os dados de análise elementar (experimentais e teóricos) dos complexos apresentaram boa concordância; confirmando assim, as fórmulas mínimas propostas. Os dados da espectroscopia na região do ultravioleta e infravermelho corroboraram para intuir que os ligantes encontram-se coordenados aos íons lantanídeos. A espectroscopia de luminescência mostrou as transições características dos íons Eu3+ e Tb3+. Para os complexos de gadolínio (III), foram determinados os estados tripletos, oriundos dos ligantes, através de medidas de fosforescência. A partir de um diagrama de energia, o qual estima valores de tripletos, pode-se entender alguns fenômenos observados experimentalmente, como a baixa luminescência apresentada pelo complexo precursor (sem ligantes heterocíclicos), bem como a emissão dos ligantes nos complexos de térbio. Os parâmetros R02 e de intensidades (Ωλ), determinaram que o complexo [Eu3(TRI)(bipy)6(H2O)6]Cl6 apresenta um campo ligante forte (maior mistura nos J s), maior fator de covalência e menor perturbação em seu efeito quelato (β-dicetona) com a coordenação de ligantes heterobiaris; isto, comparando-se aos complexos [Eu3(TRI)(phen)6(H2O)6]Cl6 e [Eu3(TRI)(terpy)6]Cl6. Os complexos sintetizados mostraram também altos valores de rendimento quântico em solução; 50% para o complexo EuTRIbipy, 26% para EuTRIterpy e 5,6 % no complexo EuTRIphen

Orientador: Kyoko Furuya / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-07-20T01:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pellegrino_GiancarloQueiroz_D.pdf: 5281380 bytes, checksum: 62fa9fa5d26aae83a98b07e3892b2db5 (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: No trabalho faz-se um estudo dos sistemas de Heisenberg anisotrópicos com dois e três spins, relacionando-se aspectos de integrabilidade e caos nos regimes clássico e quântico-semiclássico. Após descrição dos sistemas de spins clássicos como sistemas hamiltonianos e do procedimento usado na obtenção do limite clássico a partir dos sistemas quânticos, procedimento baseado na representação de estados coerentes, é feita a comparação entre os espectros quânticos e o espaço de fase clássico. Mostra-se que a presença de um ponto de inflexão no espectro do sistema de dois spins indica a existência de uma órbita clássica separatriz. Esta abordagem é estendida ao sistema de três spins, fazendo-se uso dos gráficos Dn+1 X Dn e Dn X n, que relacionam diferenças de energia entre níveis vizinhos. No caso de três spins, o ponto de inflexão registra a região do espectro onde o caos se manifesta mais intensamente. Seções de Poincaré do sistema clássico associado confirmam esta previsão. Como resultado adicional, as distribuições de Husimi do sistema de dois spins sugerem uma torção no espaço de fase clássico como manifestação da identidade dos spins. Algumas possibilidades para futuras investigações são sugeridas / Abstract: Not informed. / Doutorado / Física / Doutor em Ciências

Orientador: Guillermo Gerardo Cabrera Oyarzun / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-09-24T18:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CorreaJunior_Clovis_M.pdf: 2475896 bytes, checksum: c134096367f5dc832f4c32ec8a9e224b (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Nesta dissertação de mestrado são descritas as características fundamentais dos condutores mesoscópicos, e as origens e propriedades das várias fontes de ruído em condutores. Primeiramente, descrevemos o ruído com distintos métodos e enfatizamos as propriedades de cada tipo de ruído. Em seguida, apresentamos a abordagem da matriz de espalhamento para condutores com coerência de fase, a qual permite-nos tratar as propriedades de transporte de forma unificada. Estudamos um modelo proposto para descrever as propriedades de transporte de nanofios e nanocontatos dos metais magnéticos de transição. É assumido que os orbitais de condução são do tipo s, o que permite a existência de dois canais de condução devido ao spin. Da mesma forma, consideramos os orbitais d como fontes de momentos de dipolos magnéticos locais. O modelo é aplicado ao caso de nanocontatos constituídos de dois átomos, os quais estão acoplados a dois eletrodos magnéticos. Usando um pequeno campo externo, é possível controlar os estados de polarização dos eletrodos: paralelamente e anti-paralelamente. Nesse nanocontato, são estudados as propriedades do coe½ciente de transmissão, da condutância, do ruído shot quântico, do fator de Fano e da magnetoresistência / Abstract: This dissertation describes the fundamental caracteristics of mesoscopic conductors, and the origins and properties of the sources of noise in conductors. Firstly, we describe the noise through different methods and emphasize the properties of each kind of noise. In the following, we present the scattering approach for coherent phase conductors, which allows us to get the transport properties from a unified picture. It is studied a particular model to describe the transport properties of magnetic transsition metal nanowires and nanocontacts. It is assumed that conduction orbitals are s-like, with the occurrence of only two conductions channel due to spin. In turn, d-like orbitals are sources of local magnetic moments. The model is applied to a simple nanocontact built of two atoms, which are coupled to two magnetic electrodes. Using small external fields, one can handle the polarization state of the electrods: in parallel or antiparallel alignment. From that nanocontact, we investigate the properties of the transmission coe°cient, the conductance, the quantum shot noise, the Fano factor and the magnetoresistance / Mestrado / Física da Matéria Condensada / Mestre em Física

Heteroestruturas digitais magnéticas (DMHs) são estruturas semicondutoras em que a distribuição de impurezas magnéticas (Mn) restringe-se a alguns arranjos bidimensionais (monocamadas) regularmente espaçados entre si. Na presença de um campo magnético, a interação de troca sp-d entre os momentos magnéticos localizados e os portadores itinerantes é responsável por um desdobramento de spin gigante, da ordem ou até superior que a separação cíclotron dos níveis de Landau. Aqui eu calculo a estrutura eletrônica de poços quânticos digitais magnéticos do grupo II-VI. Resolvo as equações de Kohn-Sham da teoria do funcional da densidade dependente de spin na aproximação de massa efetiva. Eu então calculo diversas propriedades magnetoópticas e de transporte relevantes experimentalmente. Em particular, eu investigo a física dependente de spin presente nestes sistemas sob dois diferentes pontos de vista. Primeiramente o enfoque é no efeito do magnetismo do Mn sobre o potencial dependente de spin da interação de troca sp-d, em particular nos efeitos da aglomeração antiferromagnética e da diluição do seu perfil de concentração (segregação e interdifusão). Ao considerar estes efeitos eu reproduzo resultados experimentais para desdobramento de spin $Delta_E$ e tempos de espalhamento de spin $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. Na segunda parte eu mudo o enfoque para a física de gases de elétrons bidimensionais (2DEGs) altamente polarizados e mostro a importância da forte dependência de spin das contribuições de muitos corpos (troca e correlação) presentes nestes sistemas. Em particular, estes efeitos são relevantes para o surgimento de fases de ferromagnetismo de efeito Hall quântico. Eu calculo o magnetotransporte no regime de efeito Hall quântico para DMHs baseadas em ZnSe e CdTe. Meus resultados reproduzem resultados experimentais [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] para a dependência com o campo magnético, com a temperatura, o aparecimento de picos anômalos e o surgimento de curvas de histerese em várias propriedades físicas. / Digital magnetic heterostructures (DMHs) are semiconductor structures with magnetic impurities (Mn) restricted to some planar arrangements (monolayers) regularly spaced. In the presence of an external magnetic field, the sp-d exchange interaction between the localized magnetic moments and the itinerant carriers is responsible for a giant spin splitting, of the order of, or even greater than, the cyclotron separation between Landau levels. Here I calculate the electronic structure of group II-VI digital magnetic quantum wells. I solve the Kohn-Sham equations of the spin-density functional theory within the effective mass approximation. Then I calculate some magneto-optical and transport properties which are experimentally relevant. In particular, I investigate the spin dependent physics of these systems from two different points of view. First, I focus on effects of the Mn magnetism on the sp-d exchange spin dependent potential, particularly the effect of antiferromagnetic clustering and the effect of dilution (segregation and interdiusion) of the Mn content prole. By considering these effects I reproduce experimental results for the spin splitting $Delta_E$ and spin scattering times $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. In the second part I move on to the physics of spin-polarized two-dimensional electron gases (2DEGs), and show the relevance of the strong dependence of the many-body contributions (exchange and correlation) with the spin polarization. In particular, these effects are relevant for the development of quantum Hall ferromagnetic phases. I calculate magneto- transport in the quantum Hall eect regime for DMHs consisting of ZnSe and CdTe. My results reproduce experimental results [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] for the dependence with magnetic eld, temperature, development of anomalous resistivities spikes and hysteretic behaviors in many physical properties.

Heteroestruturas digitais magnéticas (DMHs) são estruturas semicondutoras em que a distribuição de impurezas magnéticas (Mn) restringe-se a alguns arranjos bidimensionais (monocamadas) regularmente espaçados entre si. Na presença de um campo magnético, a interação de troca sp-d entre os momentos magnéticos localizados e os portadores itinerantes é responsável por um desdobramento de spin gigante, da ordem ou até superior que a separação cíclotron dos níveis de Landau. Aqui eu calculo a estrutura eletrônica de poços quânticos digitais magnéticos do grupo II-VI. Resolvo as equações de Kohn-Sham da teoria do funcional da densidade dependente de spin na aproximação de massa efetiva. Eu então calculo diversas propriedades magnetoópticas e de transporte relevantes experimentalmente. Em particular, eu investigo a física dependente de spin presente nestes sistemas sob dois diferentes pontos de vista. Primeiramente o enfoque é no efeito do magnetismo do Mn sobre o potencial dependente de spin da interação de troca sp-d, em particular nos efeitos da aglomeração antiferromagnética e da diluição do seu perfil de concentração (segregação e interdifusão). Ao considerar estes efeitos eu reproduzo resultados experimentais para desdobramento de spin $Delta_E$ e tempos de espalhamento de spin $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. Na segunda parte eu mudo o enfoque para a física de gases de elétrons bidimensionais (2DEGs) altamente polarizados e mostro a importância da forte dependência de spin das contribuições de muitos corpos (troca e correlação) presentes nestes sistemas. Em particular, estes efeitos são relevantes para o surgimento de fases de ferromagnetismo de efeito Hall quântico. Eu calculo o magnetotransporte no regime de efeito Hall quântico para DMHs baseadas em ZnSe e CdTe. Meus resultados reproduzem resultados experimentais [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] para a dependência com o campo magnético, com a temperatura, o aparecimento de picos anômalos e o surgimento de curvas de histerese em várias propriedades físicas. / Digital magnetic heterostructures (DMHs) are semiconductor structures with magnetic impurities (Mn) restricted to some planar arrangements (monolayers) regularly spaced. In the presence of an external magnetic field, the sp-d exchange interaction between the localized magnetic moments and the itinerant carriers is responsible for a giant spin splitting, of the order of, or even greater than, the cyclotron separation between Landau levels. Here I calculate the electronic structure of group II-VI digital magnetic quantum wells. I solve the Kohn-Sham equations of the spin-density functional theory within the effective mass approximation. Then I calculate some magneto-optical and transport properties which are experimentally relevant. In particular, I investigate the spin dependent physics of these systems from two different points of view. First, I focus on effects of the Mn magnetism on the sp-d exchange spin dependent potential, particularly the effect of antiferromagnetic clustering and the effect of dilution (segregation and interdiusion) of the Mn content prole. By considering these effects I reproduce experimental results for the spin splitting $Delta_E$ and spin scattering times $tau_$ [S. A. Crooker et al., Phys. Rev. Lett. 75, 505 (1995); Phys. Rev. B 61, 1736 (2000)]. In the second part I move on to the physics of spin-polarized two-dimensional electron gases (2DEGs), and show the relevance of the strong dependence of the many-body contributions (exchange and correlation) with the spin polarization. In particular, these effects are relevant for the development of quantum Hall ferromagnetic phases. I calculate magneto- transport in the quantum Hall eect regime for DMHs consisting of ZnSe and CdTe. My results reproduce experimental results [R. Knobel et al., Phys. Rev. B 65, 235327 (2002); J. Jaroszynski et al., Phys. Rev. Lett. 89, 266802 (2002)] for the dependence with magnetic eld, temperature, development of anomalous resistivities spikes and hysteretic behaviors in many physical properties.

Orientador: Ricardo Egydio de Carvalho / Banca: Marcus Aloízio Martinez de Aguiar / Banca: Marcus Werner Beims / Resumo: Dentro do contexto de caos quântico, um tema que tem recebido crescente atenção é aquele relacionado com tunelamento. Atualmente sabe-se que os processos de tunelamento são fortemente afetados pela natureza da dinâmica do sistema clássico correspondente. Em sistemas classicamente não-integráveis, com alguma simetria discreta, existem dubletos de energia cujos espaçamentos (splittings) são muito sensíveis à variação de um parâmetro externo. Neste trabalho vamos apresentar os resultados sobre a distribuição de espaçamentos de dubletos, onde investigamos a influência da dinâmica clássica nas flutuações estatísticas desta distribuição sendo o bilhar anular o nosso modelo. O estudo da distribuição de splittings dos dubletos é realizado em função do parâmetro perturbativo, a excentricidade, para diferentes regimes de intensidade de caos clássico e para diferentes escalas de energia. / Abstract: In the context of quantum chaos, an area receiving increasing attention is the subject of tunnelling. Nowadays it is known that the tunnelling processes are strongly affected by the nature of the corresponding classic dynamics. For systems which are classically integrable, with some discrete symmetry, doublets of energy exist whose splittings are healthy very sensitive to the variation of an external parameter. In this work we will present the results about the levels splitting distribution, where we investigated the influence of the classic dynamics on the statistical fluctuations of this distribution using the annular billiard model. The study of the level splittings distribution is accomplished as a function of the external parameter, the eccentricity, for different regimes of intensity of classic chaos and for different scales of energy. / Mestre