Resumo: Nesta tese, estudamos a relaxação de spin de excitons em poços quânticos de semicondutores. Iniciamos o estudo com um cálculo da dispersão do centro-de-massa do exciton no plano do poço quântico, incluindo o acoplamento entre as bandas de buraco leve e pesado no Hamiltoniano de Luttinger. Estudamos a mistura de estados de spin decorrente do acoplamento entre os excitons, discutindo a importância do acoplamento na relaxação de spin do exciton. Na seqüência, estudamos a relaxação de spin através da medida da polarização da fotoluminescência em poços quânticos de semicondutores. Utilizamos as técnicas de fotoluminescência e a fotoluminescência de excitação com luz circularmente polarizada, nos modos contínuo e resolvido no tempo. Neste trabalho, abordamos duas situações físicas. Na primeira situação, investigamos uma amostra onde a localização excitônica é forte, e a relaxação de spin é completamente determinada pela dinâmica dos excitons localizados. Os resultados mostraram que a localização do exciton leva a uma relaxação do spin excitônico lenta. Na segunda situação, estudamos estados excitados na presença de um gás de elétrons. Na amostra estudada, o nível de Fermi se encontra pouco acima da segunda subbanda de condução. Os resultados evidenciaram uma conservação do spin dos elétrons com energias próximas à do nível de Fermi, a despeito da presença do gás de elétrons no sistema Ver menos

Abstract: We study the exciton spin relaxation in semiconductor quantum wells. First, we calculate the exciton in-plane center-of-mass dispersion within the Luttinger Hamiltonian approximation. We study the coupling among the different exciton spins and discuss its importance in the exciton-spin relaxation. Next, we study experimentally the spin relaxation in semiconductor quantum wells through measurements of photoluminescence polarization. We perform both continuous-wave and time-resolved circularly-polarized photoluminescence and photoluminescence excitation. We treat two different systems. In the first one, we investigate a sample that exibits a strong exciton localization. The excitonic spin relaxation is dominated by the localized exciton dynamics, which induces a slow spin-relaxation process. In the second system, we study excited states in the presence of a high- density electron gas. The Fermi leveI is just above the second conduction subband. The results show that the photo-created electrons near the Fermi level conserve their spin despite the presence of the electron gas Ver menos