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Efeito hall no limite quântico e efeito de proximidade em grafite e bismuto

Processo: 07/59063-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2008
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2010
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Iakov Veniaminovitch Kopelevitch
Beneficiário:Juan Carlos Medina Pantoja
Instituição-sede: Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil

Resumo

Este projeto está relacionado com o estudo de magneto-transporte (efeito Shubnikov-de Haas (SdH) e o efeito Hall quântico (EHQ)) e sua inter-relação com a ocorrência da localização fraca (LF) e anti-localização em filmes de grafite de poucas camadas (GPC). A proposta está baseada nos recentes avanços de técnicas de micro fabricação (elaboração do grafeno e de filmes de grafite de poucas camadas) e no salto dado nas pesquisas das propriedades físicas destes materiais. Como primeiro passo, estaremos nos concentrando em realizar as medidas de magnetorresistência e do efeito Hall nos filmes finos de grafite, que podem revelar comportamentos específicos, como, por exemplo, a observação do EHQ em que os portadores responsáveis pela quantização sejam os férmions de Dirac, em especial quando é variada a espessura dos filmes de grafite. Também propomos um estudo sistemático do efeito de proximidade, que é independente do número de camadas de grafeno. As possíveis razões consideradas para abordar este assunto relacionado com as Junções Josephson (JJ) são: se um espectro eletrônico do tipo de Dirac persiste em grafite de poucas camadas (GPC), ou o mecanismo de acoplamento Josephson não é relacionado com o espectro linear do tipo de Dirac. Dentro deste projeto nós devemos realizar estudos minuciosos dos efeitos de adsorção de oxigênio (OP), nitrogênio (N2), hidrogênio (H2), hélio (He) e enxofre (S) nas reflexões de Andreev, localização fraca e as flutuações da condutância universal (FCU) em grafite/grafeno. Por sua vez será estudado o efeito de proximidade em bismuto fazendo uma comparação com o mesmo efeito em GPC, em especial nos fenômenos envolvidos tais como reflexão de Andreev e localização fraca. Ao mesmo tempo serão realizadas pesquisas sobre os efeitos da iluminação, p. ex. com luz ultravioleta (UV), em grafite de poucas camadas (em dispositivos de JJ) tomando em conta a oxidação da amostra que acontece na presença de oxigênio (ar). Para estes estudos considera-se uma extrema sensibilidade da resistência elétrica dos sistemas de grafite com a exposição ao oxigênio (ar). (AU)