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Previous issue date: 2009-01-28 / Financiadora de Estudos e Projetos / In disordered systems the pinning strength on the carriers due to impurities or defects is one of the most important mechanisms that produce insulator behavior. A transition to a metal phase should occur if a driving field is applied to the system. In the last three decades, such transition in two-dimensional systems has attracted much attention in light of the fascinating experimental observations. However, the physics behind these observations is at the moment not entirely understood. Experiments relating nonlinear behavior of the conductivity and the dynamical response in such systems in the presence of disorder have motivated several theoretical proposals and numerical calculations in order to establish a better understanding of these phenomena. In this work we have studied, by means of Langevin molecular dynamics simulation, a classical two-dimensional system of electrons on liquid helium films adsorbed on a solid substrate subject to an external electric field parallel to the surface of the helium, which produces a driving force. This system is an ideal prototype for the two-dimensional electron gas formed on semiconductor heterostructures. Also, electrons floating on a liquid helium surface have been one of the most promising candidates as a base for quantum computing. To simulate a pinning center we constrain our system by imposing an in-plane potential with lorentzian shape. Firstly, we analyze the influence of the film thickness and the kind of substrate on the drift electron velocity as a function of the external driven force, which is directly related with the dc conductivity. Secondly, the dependence with temperature and disorder strength of the depinning was considered in the extent of the scaling behavior. Our results are in excellent agreement with several experiments and should elucidate better the dynamical response phenomena in 2D electronic systems in the presence of pinning disorder. / Em sistemas desordenados, a intensidade do ancoramento sobre os portadores devido às impurezas ou defeitos é um dos mecanismos principais no aparecimento do comportamento isolante. Uma transição para um estado metálico deve ocorrer se um campo de arrasto externo for aplicado ao sistema. Nas últimas três décadas, tal transição em sistemas bidimensionais (2D) tem despertado muito interesse diante de fascinantes observações experimentais. Entretanto, a Física por trás de tais observações não está, até o momento, completamente entendida. Experimentos relatando comportamento não linear da condutividade e a resposta dinâmica de tais sistemas na presença de desordem motivaram várias abordagens teóricas e cálculos numéricos na busca por uma melhor compreensão destes fenômenos. Neste trabalho, estudamos, usando simulação por Dinâmica Molecular de Langevin, um sistema clássico 2D de elétrons sobre filmes de hélio líquido adsorvidos sobre um substrato sólido e submetido a um campo elétrico externo paralelo à superfície do hélio, o qual produz uma força de arrasto. Este sistema é um protótipo ideal para o gás de elétrons 2D formado em heteroestruturas semicondutoras. Além disso, elétrons sobre a superfície de hélio líquido têm sido um dos candidatos mais promissores como base para o computador quântico. Para simular um centro de ancoramento, o sistema é colocado na presença de uma barreira de potencial na forma de uma lorentziana. Em primeiro lugar, analisamos a influência da espessura do filme e do tipo do substrato na velocidade de arrasto dos elétrons como função da força externa, que está diretamente relacionada com a condutividade dc. Em segundo lugar, a dependência do desancoramento com a temperatura e intensidade da desordem foi considerada no âmbito do comportamento de escala. Nossos resultados estão em excelente acordo com vários experimentos e podem esclarecer melhor o fenômeno da resposta dinâmica em sistemas eletrônicos 2D na presença de desordem de ancoramento.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4916 |
| Date | 28 January 2009 |
| Creators | Silva, Cláudio José da |
| Contributors | Rino, José Pedro |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Física, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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