Plasma duplo fora do equilibrio em semicondutor fotoexcitado

AUTOR(ES)

Antonio Sergio Cavalcante Esperidiao

DATA DE PUBLICAÇÃO

1991

RESUMO

Realizamos o estudo de um plasma duplo, constituído por elétrons e buracos fotoinjetados em um semicondutor polar de gap direto, quando submetida a ação contínua de um laser. Após um curto transitório, o sistema atinge um estado estacionário uniforme. Nessas condições analisamos o espectro de excitações elementares eletrônica e a estabilidade termodinâmica deste sistema longe do equilíbrio. Para o estudo dessas questões nesses sistemas fora do equilíbrio recorremos ao método do operador não estatístico de não equilíbrio na versão devida a D. N. Zubarev. O espectro das excitações elementares é caracterizado através do cálculo do espectro de espalhamento Raman: sua estrutura nos leva a verifica a presença de quatro tipos de excitações elementares eletrônicas, duas já esperadas (as excitações de quasi-partículas individuais e de plasma), porém duas novas na região de baixas freqüências, e com relação a dispersão linear, as quais identificaremos como oscilações de plasma acústico. A seguir, investigamos a estabilidade do estado estacionário homogêneo frente a formação de uma estrutura dissipativa especialmente ordenada a nível macroscópico. Mostramos que no caso do plasma duplo em semicondutor intrínseco não existe formação de ordem espacial. Porém é possível por em evidência uma interessante característica do material: em condições de alta degenerescência estatística a fase original no lado da transição de Mott, é modificada dando lugar a coexistência de duas fases em não-equilíbrio, com uma fração dos portadores constituindo o plasma metálico, e o restante condensados em um estado não-condutor. Finalmente, mostramos que no caso de semicondutores extrínseco, tipo n, também em condições de alta degenerescência, acontece de fato uma transição morfológica com formação de ondas estacionárias de carga de elétrons e de buracos, na forma de uma onda de polarização

ASSUNTO(S)

mecanica estatistica termodinamica

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