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Previous issue date: 2015-03-26 / In this thesis, we investigate by the first time the impact of non-inertial effects associated
with the rotation of the reference system on charged and neutral particles confined by a
quantum ring, which is described by the potential of Tan-Inkson. The contribution of the
rotation is introduced by its coupling with angular momentum of the system. We show
that the rotation is introduced via a non-minimum coupling to the kinetic part of the
Hamiltonian describing the quantum dynamics of systems studied here. Thus, we show that
non-inertial effects of the rotation induce on the quantum properties of the particles similar
effects generated by a magnetic field. We also investigated the contribution of a screw
dislocation on the physical properties of the particles. The topological defect contributes
as a torsion source, presenting a contribution similar to the Aharonov-Bohm flux. Besides
charged particles (electrons and holes), we also study the effects of rotation on neutral
particles in three different scenarios: a neutral particle with a permanent magnetic dipole
moment coupled by the Aharanov-Casher interaction; a neutral particle with a permanent
electric dipole moment coupled by the interaction proposed by He-McKellar-Wilkens and a
neutral particle with an electric dipole moment induced by the field configuration proposed
by Wei-Han-Wei. In all three cases it is shown the similarity between the neutral and
charged particles. We analyze the non-relativistic quantum dynamics of these particles by
solving the Schrödinger equation. In addition to the energy spectrum and wave functions,
we calculate the persistent current and the magnetization for the four systems studied
here, and we also analyzed, from the expression for the persistent current for quantum
rings, the limit case for quantum dots. / Neste trabalho, investigamos pela primeira vez na literatura o impacto de efeitos nãoinerciais
associados com a rotação do sistema de referência de partículas carregadas
e neutras confinadas por um anel quântico, descrito pelo potencial de Tan-Inkson. A
contribuição da rotação é introduzida através de seu acoplamento com o momento angular
do sistema. Mostramos que a rotação entra como uma espécie de acoplamento mínimo na
parte cinética do Hamiltoniano que descreve a dinâmica quântica dos sitemas em questão.
Com isso, mostramos que a rotação induz efeitos típicos de campos magnéticos sobre as
propriedades quânticas das partículas. Também investigamos os efeitos da contribuição de
uma deslocação tipo-hélice sobre as propriedades físicas das partículas. O defeito topológico
contribui como uma fonte de fluxo de torção, tendo um comportamento similar ao do fluxo
Aharonov-Bohm. Além de partículas carregadas (elétrons e buracos), estudamos os efeitos
da rotação sobre partículas neutras em três cenários diferentes: uma partícula neutra com
momento de dipolo magnético permanente acoplado pela interação proposta por Aharanov-
Casher; uma partícula neutra com momento de dipolo elétrico permanente acoplada pela
interação proposta por He-McKellar-Wilkens e uma partícula neutra como momento de
dipolo elétrico induzido pela interação proposta por Wei-Han-Wei. Em todos os três casos
mostramos que existe uma estreita analogia entre partículas neutras e carregadas. A
metodologia utilizada consiste em analizar a dinâmica quântica não-relativistica dessas
partículas via resolução da equação de Schrödinger. Além do espectro de energia e das
funções de onda, calculamos as correntes persistentes e a magnetização para os quatro
sistemas aqui estudados, e também analizamos, a partir da expressão para a corrente
persistes para anéis quânticos, o caso limte para pontos quânticos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/8014 |
| Date | 26 March 2015 |
| Creators | Dantas, Lincoanderson Oliveira |
| Contributors | Furtado, Claúdio Benedito da Silva |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Física, UFPB, Brasil, Física |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -8949983414395757341, 600, 600, 600, -6618910597746734213, -8327146296503745929 |
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