Transporte e espalhamento em um liquido de Fermi : plasma e magneto-plasma em semicondutores

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1976

RESUMO

Neste trabalho, desenvolvemos um extensivo estudo de espalhamento inelástico de luz e de transporte em sistemas que, na literatura correspondente, são designados por plasmas de estado sólido, ou mais precisamente, no presente caso, plasmas em semicondutores. Estes sistemas representam um exemplo extremamente interessante de um líquido de Fermi. Nosso objetivo foi realizar este estudo em uma forma unificada, utilizando uma descrição em termos das quase-partículas de Landau. Consideramos o espalhamento inelástico da luz por este sistema. A secção de espalhamento é relacionada com a flutuação, induzida pelo potencial espalhador, no operador densidade de quase-partículas de Landal. Esta flutuação é obtida como solução de uma apropriada equação de transporte, deduzida usando o método do campo auto-consistente generalizado. A presença de um campo magnético uniforme e constante é considerada, e uma apropriada representação no espaço K é introduzida. A equação de transporte para a matriz densidade a uma quase-partícula de Landau, assim obtida, resulta corretamente invariante de calibre, e não está restrita ao limite de longos comprimentos de onda. O papel da interação de troca e de correlações coulombianas é discutido. Usando o esquema descrito, foram feitas várias aplicações ao estudo do espalhamento inelástico da luz por plasma e magneto-plasma em semicondutores dopados tipo n: i ) No caso de espalhamento quase-elástico é mostrado que, em condições de quase-equilíbrio térmico, desvios do perfil maxwelliano do espectro Raman dos elétrons quentes, podem ser explicados por efeitos de troca e correlação coulombiana. ii ) Analisamos o espalhamento inelástico da luz, por excitações em magneto-plasma, para o caso de geometria experimental arbitrária. É estudado em detalhe o caso de um plasma não degenerado em semicondutores de banda parabólica. A mistura, do modo híbrido de plasma e primeiro modo ciclotrônico com o primeiro modo de Bernstein é discutida, assim como a sua dependência com a direção de propagação. São analisadas também, modificações da intensidade da linha Raman dependentes do campo magrlético e devidas aos efeitos da interação elétron-elétron. iii ) Completando, estudamos o espalhamento inelástico da luz por processos com inversão na orientação do spin das quase-partículas individuais e por ondas de spin paramagnéticas ern magneto-plasmas em semicondutores. Discutimos também a dependência do coeficiente de difusão de spin com o campo magnético e com a temperatura efetiva do sistema eletrônico

ASSUNTO(S)

semicondutores espectroscopia de raman

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