Note ABES Relaxation de spin dans les semi-conducteurs dopés et dans les nanostructures à base de semi-conducteurs Spin relaxation in doped semiconductors and semiconductor nanostructures Interaction spin-orbite Relaxation du spin Semi-conducteur dopé Nanostructure Boîte quantique Phonon Spin-orbit Spin-relaxation Doped semiconductors Nanostructures Quantum dots Phonons 539 621.38 Relaxation spin-réseau Semiconducteurs -- Dopage Matériaux nanostructurés Spintronique Phonons Dans cette thèse nous considérons un semi-conducteur de GaAs dopé, où nous étudions la relaxation du spin du côté métallique de la transition metal-isolant. Nous considérons deux types différents d'interaction de spin-orbite. Le premier d'entre eux est associé aux impuretés et l'autre est de type Dresselhaus. La dynamique du spin est traitée à travers une formulation analytique basée sur la diffusion du spin de l'électron, et un calcul numérique de la durée de vie du spin.Ensuite, nous considérons une boîte quantique hébergée dans un nanofil de matériau InAs (avec une structure cristalline de type wurtzite), afin d'étudier l'effet de l'interaction spin-orbite sur les états propres du système. Nous développons ici une solution analytique pour la boîte quantique en incluant l'interaction spin-orbite (de type Dresselhaus propre à la structure wurtzite). Nous avons calculé le facteur g effectif, ainsi que la relaxation du spin dûe aux phonons acoustiques, en utilisant les potentiels d'interaction electron-phonon propres à la structure wurtzite. In the first part of this thesis we consider a doped GaAs semiconductor and study the spin relaxation on the metallic side of the metal-insulator transition. We take into account two different types of spinorbit coupling, the first of them being associated to the presence of extrinsic impurities, while the other one is the Dresselhaus coupling. To tackle the spin dynamics problem, we develop an analytical formulation based on the spin diffusion of an electron in the metallic regime of conduction of the impurity band. The full derivation provides us with an expression for the spin-relaxation time ,which is free of adjustable parameters. We complement this approach and back our analytical results with the numerical calculation of the spin lifetime.In the second part of the thesis we consider a quantum dot hosted in an InAs nanowire (with awurtzite crystalline structure) and study the effect of spin-orbit coupling on the eigenstates of the zero-dimensional system. We develop here an exact analytical solution for the quantum dot, takinginto account the proper effective spin-orbit coupling for this type of material. We focus on the Dresselhaus coupling, which presents a cubic-in-k term, along with a linear term, characteristic of wurtzite materials. A Zeeman interaction from an external magnetic field is included as well and we compute the effective g-factor as a function of the dot size. Finally, we calculate the spin-relaxation due to acoustic phonons, taking into account the phonon potentials corresponding to the wurtzite structure. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 4006129 Université de Strasbourg Strasbourg 2014-12-31 https://theses.hal.science/tel-01067064 application/pdf 2025912 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2013/intronati_guido_2013_ED182.pdf http://www.theses.fr/2013STRAE033/abes https://theses.hal.science/tel-01067064 https://theses.hal.science/tel-01067064 Intronati Guido Alfredo 1983-01-25 AR 177884851 40814751 https://theses.fr/2013STRAE033 2013STRAE033 https://doi.org/10.70675/d366367az733dz4446z93ccz8f7bd06bd507 2013-04-24 Physique de la matière condensée Strasbourg 131056549 Universidad de Buenos Aires MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 027524957 Doctorat Docteur es non oui Jalabert Rodolfo MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 087647516 Tamborenea Pablo MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 180722093 Cabra Daniel Carlos MADS_PRESIDENT_DU_JURY 133426181 Lozano-Contreras Gustavo MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 07453078X Marotti Ricardo MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 Usaj Gonzalo MADS_RAPPORTEUR_1 Di Napoli Solange MADS_RAPPORTEUR_2 135465362 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 PH 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 UMR 7504 151842973 93794 ddc:530 ddc:620 Universidad de Buenos Aires Jalabert Rodolfo Tamborenea Pablo Cabra Daniel Carlos Lozano-Contreras Gustavo Marotti Ricardo Usaj Gonzalo Di Napoli Solange École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 4006129