Infraestrutura

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A infraestrutura para pesquisa em física disponível na UFABC é bastante completa e atual. Uma grande variedade de equipamentos de médio e grande porte e/ou alto custo estão disponíveis para utilização no regime multiusuário. Este complexo de laboratórios multiusuário oferece condições para a realização de síntese e caracterização de materiais avançados empregando as mais sofisticadas técnicas experimentais disponíveis atualmente. Cada equipamento conta com técnicos especializados e um docente responsável. Treinamentos de usuários são oferecidos com frequência  e docentes, pós-doutorandos, pós-graduandos e alunos de iniciação científica (devidamente treinados) podem agendar a utilização dos equipamentos em um sistema on-line. Equipamentos sensíveis contam com rede limpa, sistemas de nobreak e grupos geradores elétricos. Um artigo sobre o Complexo Laboratorial Nanotecnológico da UFABC está disponível aqui. Contamos também com excelente infraestrutura para computação de alto desempenho e pesquisa teórica incluindo um data center modular, cluster de computadores, salas de trabalho com piso elevado, refrigeração e rede de dados de alta capacidade. Segurança é um ponto de destaque na UFABC, todos os laboratórios da universidade (incluindo salas de trabalho dos grupos teóricos) seguem normas de segurança internacionais, possuem equipamentos de combate a incêndio como sprinklers, detectores de fumaça e gases, instalações elétricas adequadas, os laboratórios de síntese e preparação de amostras possuem também capelas, chuveiros de emergência, lava olhos, etc. 
Veja abaixo a lista dos principais equipamentos mutiusuário e laboratórios interdisciplinares disponíveis na UFABC

 

Equipamentos multiusuário

Lista parcial dos principais equipamentos disponíveis. Há mais de 50 equipamentos de médio/grande porte disponíveis no complexo de laboratórios multiusuário.  

Microscópio Eletrônico de Varredura (FESEM),  JMS-6701F, JEOL

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Este equipamento é um microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo (FESEM) de ultra alto vácuo para imageamento de alta resolução e alta qualidade de nano e micro-estruturas. É possível obter aumentos da ordem de 650 mil vezes e resolução de 1.0 nanometro. Possui um espectrômetro de Raios -X dispersivo em energia (EDS) que permite a obter a composição elementar das amostras em estudo.

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Permite aumentos de até 300 mil vezes podendo trabalhar com ambiente de baixo vácuo, sendo possível também fazer imagens de amostras biológicas e poliméricas com a mínima preparação das amostras. A resolução máxima é de 4.0 nanometros (5.0 nanometros em modo de baixo vácuo). Este equipamento também possui um módulo de microanálise química (EDX) que permite caracterizar os elementos presentes nas amostras, além das morfologias em grandes aumentos, o que não é possível com microscópios óticos convencionais.

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O Microscópio Eletrônico de Varredura FEI Quanta 250 trata-se de um microscópio ambiental de alta resolução capaz de fazer imageamentos em alto vácuo, sob pressão variável e modo ambiental, possibilitando a obtenção de imagens de diversos tipos espécimes mesmo sem recobrimento. Com isso, abre-se o leque de utilização para amostras não condutoras e mesmo as que precisam ser trabalhadas em ambiente úmido, garantindo ótima qualidade nas imagens. Este equipamento possui resolução de 1,5 nm, alto rendimento em campo térmico de emissão (> 100nA corrente do feixe), sensibilidade elevada (18 nm), além da presença dos detectores de backscattering (BSE) e o exclusivo modo “Beam Deccelerating”.

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Este equipamento permite obter imagens com resolução na escala atômica de sólidos, fluídos e matéria-mole. Medições de forças bem como nanolitografia e experimentos eletroquímicos nesta escala são também possíveis em ambiente com temperatura, pressão e atmosfera controlados. 
Este equipamento acessórios como:   
- Estágio de varredura de modo AC, com analisador “lock in” triplo para modos AAC e MAC 
- Estágio de varredura multifunção com laser 670 nm - Estágio de varredura STM 
- Módulo Picotrec - Controlador de temperatura com precisão de 0.1 K 
- Software para litografia e nanomanipulação - Porta-amostra com ambiente controlado

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Difratômetro de raios X por policristais. Realiza a medição do padrão de difração de pó por Raios-X na geometria q/2q no intervalo -110º < 2q < 168º. O menor incremento possível é 0.0001º . A radiação utilizada é a linha Ka do Cobre (filtro de Niquel). As tensões e correntes máximas (mais usuais) são 40 kV e 40 mA, respectivamente. O sistema conta com fendas Soller primária e secundária de 2.5º, de divergência, e de antiespalhamento. O detector utilizado é o silicon strip linear LynxEye 1D que adquire um padrão de difração em 1/200 do tempo requerido usando um detector pontual convencional com a mesma qualidade. Possui trocador automático para até 9 amostras.

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Este equipamento possui a mesma plataforma do sistema D8, com as características adicionais: - Espelho Göbel de Terceira geração, provê a maior densidade de fluxo de raios-X, essencial à todas as aplicações em filmes finos; - Óptica de alta performance, intercambiável, permitindo otimizar a resolução para cada aplicação e amostra; - Estágios e porta-amostras Eulerianos que permitem grande versatilidade para estudos de difração de Raios-X por monocristais, stress residual, textura, e micro-difração; - Ultra GID para camadas nanométricas; -Detector VANTEC-1 para mapeamento do espaço reciproco; - Varredura em temperatura no intervalo entre 80 K e 1800 K; -Opcionais para SAXS, refletometria e orientação preferencial.

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Ressonância magnética nuclear (RMN) é uma técnica multifacetada cujas áreas de atuação compreendem espectroscopia de RMN de alta resolução de estado líquido e estado sólido, experimentos de relaxação e difusão. RMN É uma técnica espectroscópica para observar campos magnéticos no entrono de núcleos atômicos. A amostra liquida ou sólida é colocada em uma sonda no interior do Espectrômetro, onde um magneto supercondutor (imerso em hélio líquido) produz um campo magnético de cerca de 11.75 Teslas, e o sinal de RMN é produzido pela excitação da amostra de núcleos atômicos com pulsos de rádio em ressonância ou próximo dela com o núcleo atômico desejado. O sinal é detectado por uma bobina de rádio frequência na sonda. O campo magnético intramolecular em torno de um átomo em uma molécula altera a frequência de ressonância, dando acesso a detalhes da estrutura eletrônica de uma molécula e seus grupos funcionais individuais. O RMN está equipado com duas sondas 5 mm de estado líquido com dois canais e pulsos de gradiente de campo. Um canal sintonizável no núcleos de 1^H e 19^F e um segundo canal de ampla frequência cobrindo 15^N, 13^C a 31^P. O design da sonda garante alta sensitividade em ambos os canais. Há também disponível um sonda para RMN de sólidos e acessórios para controle de temperatura.

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Neste equipamento é possível a medição de espectros vibracionais e/ou excitações eletrônicas ou magnéticas ativas em Raman, entre 5 e 3000 cm-1. O aparato experimental disponível é constituído por - Espectrômetro Raman triplo T64000 (Horiba Jobin-Yvon) na configuração subtrativa com detector CCD 1024x256 – OPEN-3LD/R com resposta quântica de aproximadamente 40%, quase linear entre 200 – 1050 nm e refrigerado termoeletricamente; 
- Opcional microanálise (Horiba Jobin-Yvon) com opção confocal, objetivas de 10X, 50X e 100X, e estagio de mapeamento, com resolução de 5 nm, para micro-Raman; 
- Mesa óptica Optical Top 1200x2400x200 mm (TMC Corp.); 
- Lasers de Excitação i) HeCd Modelo IK5652R-G ( KIMMON KOHA co., Ltd) operando em 325.0 nm (ultravioleta) e 441.6 nm (azul) com potências de 20 e 80 mW, respectivamente; ii) Laser Verdi G5 (Coherent Inc.) operando em 532 nm (verde) com potência máxima de 5 W; iii) Laser Ti:Sa modelo MPR PE (Coherent Inc.) operando entre 700 e 1020 nm (vermelho e infra-vermelho próximo). 
- Circuitos Ópticos Para guiar a fonte de excitação laser a montagem experimental do usuário são disponíveis de filtros, beamspliters, lentes e espelhos (fabricados pela empresa Qioptiq Photonics Gmbh & Co KG). 
- Criostato circuito fechado de Helio para ultra baixas vibrações modelo CS-204SF-DMX-20-OM que trabalha no intervalo de temperaturas entre 4.2 K e 350 K, sem a necessidade de emprego de líquidos criogênico como Helio e Nitrogênio.

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O espectrômetro FT-Raman modelo MultiRaman (Bruker Optics). Este sistema permite obtenção de espectros Raman em amostras líquidas e sólidas sem a necessidade de preparo prévio. A utilização da técnica FT-Raman possui duas vantagens principais: (i) permitir a utilização da radiação infravermelha em 1064 nm para a obtenção dos espectros, minimizando a emissão de fluorescência de amostras orgânicas tais como materiais poliméricos e organometálicos, complementando a infra-estrutura Raman atualmente disponível; (II) é uma técnica padronizada de fácil configuração (tal como FTIR)

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Neste equipamento é possível a medição de espectros vibracionais ou de excitações eletrônicas ativas no infravermelho, entre 400 e 3000 cm-1, de amostras orgânicas e inorgânicas em fase sólida ou líquida, desde que livres de umidade. O sistema conta com os acessórios abaixo. -Sistema de micro-espectroscopia (microespectrômetro FT-IR 610) operando com micro-ATR (cristal de Ge) e também nos modos de transmissão e reflexão. Com este sistema é possível obter espectros vibracionais de amostras com dimensões de até 5 mm2; 
-Refletância especular (Pike 30Spec); 
-Refletância difusa (Pike UpIR); 
-ATR (Pike MIRacle com cristal de ZnSe); 
-Prensa manual para confecção de pastilhas de KBr. Assim, são possíveis as metodologias de medição por transmissão, reflexão e ATR.

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Este equipamento é utilizado para se determinar três importantes características de partículas ou moléculas presentes em um meio líquido: o seu tamanho (RH), potencial zeta () e massa molecular (Mw). O equipamento determina o raio hidrodinâmico (RH) de uma determinada partícula (de 0,6 nm até 6 m) utilizando a técnica conhecida como espalhamento de luz dinâmico (DLS) e interpreta o resultado utilizando a equação de Stokes-Einstein. Os valores de massa molecular são determinados utilizando-se a técnica de espalhamento de luz estático (SLS) onde a intensidade de luz espalhada (Kc/R) é medida para várias concentrações a um determinado ângulo. A representação gráfica de Kc/R vs. c é conhecida como gráfico de Debye e permite a determinação da massa molecular absoluta (Mw) de um determinado material desde 1 x 10^3 até 2 x 10^7 Da. O potencial zeta é medido utilizando a técnica conhecida como espalhamento de luz eletroforético (ELS) onde mede-se a velocidade de uma partícula movimentando-se em um determinado líquido quando um campo elétrico é aplicado. O valor da velocidade é convertido para o valor do potencial zeta da partícula. Os valores de potencial zeta são indicativos da estabilidade de sistemas coloidais.

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Espectrômetro de XPS de marca ThermoFisher Scientific, modelo K-alpha+. O equipamento permite a análise de amostras sólidas, em pó ou densificadas, permitindo a identificação de elementos químicos (exceto He e H) e seus estados de oxidação em camadas superficiais. A penetração da radiação é da ordem de 10 nm. O equipamento conta com feixe de íons de argônio para compensação de carga e para experimentos de perfil de concentração dos elementos em função da espessura (depth profile).

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A análise termogravimétrica (TGA) mede as mudanças na massa de um material em função da temperatura ou tempo, sobre atmosfera controlada. O sistema instalado na CEM opera opera da temperatura ambiente até 900°C. Seus principais usos incluem medições da estabilidade térmica e composição dos materiais. Este equipamento é fortemente indicado para análises de polímeros.

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Calorímetros diferenciais de varredura (DSC) medem a temperatura e o fluxo de calor associados à transições térmicas em materiais. Os usos mais comuns incluem investigação, seleção, comparação e avaliação de performance de materiais. Podem ser medidas propriedades como transições vítreas, cristalização, fusão, cinética de cura, estabilidade oxidativa, bem como outras transições de fase. O sistema disponível na CEM opera na faixa de temperatura de -90 a 350 °C para isotermas e -90 a 400 °C para rampas. Este equipamento é fortemente indicado para análises de polímeros.

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A técnica de ressonância eletrônica de spin (ESR) ou ressonância paramagnética eletrônica (EPR) é uma técnica espectroscópica que detecta espécies que possuem elétrons desemparelhados. Um grande número de materiais se incluem nesta classe, tais como radicais livres, muitos íons de metais de transição, defeitos em materiais, bem como vários processos tais como fotosíntese, oxidação, catalise e reações de polimerização. O sistema da CEM possui goniômetro programável para um eixo cmo resolução de 1/8 grau e sistema de varredura de temperatura com Nitrogênio Líquido (77K a 500 K).

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Este equipamento permite a caracterização das propriedades magnéticas DC de materiais como função do campo magnético e do tempo. O modelo disponível na CEM é capaz de aplicar Valores de campo magnético da ordem de 23 kOe, e possibilita a medida de filmes finos, amostras policristalinas e monocristalinas (bulk ou pó) e na forma líquida.

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Este equipamento constitui-se por diversos módulos capazes de efetivar medições de propriedades elétricas, de transporte, magnéticas e térmicas que são essenciais na caracterização de novos materiais e dispositivos. São possíveis medições de: -Susceptibilidade magnética AC e DC em função da temperatura entre 0.3 K < T < 1000 K e sob a presença de campos magnéticos de até 9 Tesla. -Resistividade AC e DC, efeito Hall. -Calor específico e efeito Seeback, em função da temperatura entre 0.3 K < T < 400 K e também sob campos magnéticos de até 9 Tesla.

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Equipamento otimizado para medir momentos magnéticos extremamente baixos (até 10^-8 emu), em baixas temperaturas (1.8 K a 400 K) e sob campo magnético DC até 7 Tesla. Esta nova geração MPMS3 da Quantum Design combina a sensibilidade do detector SQUID com a velocidade de aquisição de dados de um VSM. Pode fazer varreduras de temperatura a até 30 K/min, e varreduras de campo magnético a até 700 Oe/s.

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O sistema de deposição de filmes finos possui instalado em uma mesma câmara duas técnicas diferentes de deposição: Evaporação e Sputtering. Atualmente somente a técnica por evaporação está operante. O sistema conta com 4 fontes de evaporação independentes, que permitem realizar a deposição de multicamadas.

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Este equipamento executa a liquefação do gás nitrogênio obtido do ar. O nitrogênio líquido obtido é um importante insumo para diversas atividades e equipamentos tanto de pesquisa como ensino que a CEM-SA fornece aos labs. da Universidade. O equipamento reune as seguintes características: -Compressor ar parafuso, gerador de Nitrogênio gás P.S.A, sistema de refrigeração tipo chiller; -Reservatório de 300 litros para nitrogênio líquido; -Produz 10 l/h à uma pureza de 99% em condições oeracionais normais. O reservatório trabalha com uma pressão entre 0,3 e3 bar.Enquando para um pressão de 3 bar produz 14 L/h à uma pureza de 98%.

 

Laboratórios interdisciplinares

Lista parcial dos principais laboratórios interdisciplinares ligados a grupos de pesquisa do PPG-Física

Laboratório de Fontes Alternativas de Energias e Nanomateriais 

O Laboratório de Fontes Alternativas de Energias e Nanomateriais (LEAN) realiza pesquisa interdisciplinar envolvida no desenvolvimento de novos materiais para aplicação em dispositivos que produzem e/ou armazenam energia limpa e sustentável a partir do aproveitamento da luz solar. Esses novos materiais em sua maioria em escala nanométrica são fabricados por técnicas versáteis, que podem ser facilmente transferidas para processos de larga escala (industriais) e com baixo impacto para o meio ambiente. O laboratório desde sua criação tem se dedicado a formação e capacitação de recursos humanos que estão aptos a trabalhar desde a fabricação do nanomaterial, passando pelas caracterizações das propriedades físicas e químicas básicas desses sistemas até os testes em dispositivos em escala laboratorial. 

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Alguns dos projetos têm alcançado o desenvolvido e estudo desses novos materiais em protótipos de dispositivos. O LEAN possui uma excelente infraestrutura para fabricar materiais em diferentes formas, mensurar e analisar as propriedades eletrônicas, ópticas, de superfície e interfaces com outros materiais em estados sólido ou líquido.

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Linha de pesquisa: 
Nanomateriais para aplicação em produção, armazenamento e/ou conversão de energia solar em energia limpa
Principais tópicos:
 Fabricação, caracterização e aplicação 
- Desenvolvimento de eletrólitos sólidos poliméricos condutores de íons. 
- Fabricação de semicondutores de óxidos de metais transição. 
- Caracterização de propriedades optoeletrônicas, superfícies e interface. 
- Desenvolvimento de dispositivos e quantificação de eficiência em operação.

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Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):
- 2 Potenciostatos/Galvanostatos com modulo de impendância 
- Analisador de espectroscopia de impedância da SOLARTROM 
- Interface dielétrica e acessórios para caracterizações de materiais na forma de pós, soluções e filmes finos da SOLARTROM. 
- Spin-coating 
- Dip-coating 
- Micro-ondas comercial com diferentes acessórios para síntese e tratamentos térmicos da Anton Paar
- 2 Simuladores de Luz Solar 
- IPCE – medidas de conversão de fótons incidentes 
- Espectrofotômetro com esfera integradora, refletância difusa e acessórios para todos os tipos de materiais com controle temperatura 
- Espectrofotômetro 
- Analisador de Gás / CG 
- Célula espectrofotoeletroquimica 
- 2 fornos tubulares até 1200oC 
- forno tubular para com rápida taxa de aquecimento e resfriamento até 1700 oC com controle de atmosfera 
- 2 Fornos tipo Mufla até 1000 oC
- Centrifuga 
- 3 Estufas 

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Site do grupo de pesquisa: http://pesquisa.ufabc.edu.br/lean/

O conjunto de Laboratórios de Tecnologias Quânticas da UFABC tem como principal objetivo investigar novos protocolos e realizar teste de princípios fundamentais em ciência da Informação quântica. Nestes laboratórios qubits (bits quânticos) são codificados em estados não-clássicos da luz (fótons únicos e variáveis contínuas), em spins nucleares, além de estados eletrônicos e vibracionais de íons aprisionados. Esta última plataforma encontra-se em fase avançada de desenvolvimento e montagem. As linhas de pesquisa em tecnologia quântica na UFABC são amplas e incluem experimentos envolvendo: termodinâmica quântica, não-localidade e emaranhamento, estados comprimidos da luz, metrologia quântica, comunicação quântica, processamento de informação quântica, simulação quântica, sistemas quânticos abertos, etc. Nestes laboratórios há uma forte conexão entre teoria e experimento.  

Qubits fotônicos  
Fótons gêmeos (emaranhados)

O laboratório da UFABC opera a única fonte de fótons individuais emaranhados do estado de São Paulo. Fótons gêmeos, emaranhados em polarização, são produzidos por conversão paramétrica descendente (PDC). O elemento central da fonte de fótons do laboratório é um cristal não-linear β-Barium-Borate (BBO). Um laser de diodo UV de alta potência e comprimento de onda de 405 nm (pump laser) é focado na interface de dois cristais BBO. Se a polarização do feixe de bombeio e o eixo do cristal BBO forem combinados de modo a permitir a conservação da energia e do momento, alguns dos fótons do bombeio são convertidos em dois fótons no infravermelho próximo com comprimento de onda de 810 nm. Esses fótons convertidos emergem em lados opostos de um cone de emissão e formam um par de fótons emaranhados em polarização horizontal e vertical (|H,H>+|V,V>)/sqrt(2). 

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Deslocamentos temporais dos pacotes de onda dos fótons gerados e efeitos de dispersão são compensados por dois cristais de vanadato de itérbio (YVO). Os fótons produzidos são acoplados em fibras ópticas e depois combinados em diferentes aplicações associadas a novas tecnologias quânticas.

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Luz comprimida (squeezed states)  
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Estados comprimidos (squeezed states) da luz são caracterizados quando a intensidade do campo elétrico Ԑ (para algumas fases) tem uma incerteza quântica menor que a de um estado coerente (que descreve a luz produzida por um bom laser). O termo comprimido (squeezing), refere-se a incerteza quântica reduzida em uma quadratura do campo. Para satisfazer à relação de incerteza de Heisenberg, um estado comprimido também tem fases nas quais a incerteza do campo elétrico é aumentada, isto é, maior que a de um estado coerente. 

Estados comprimidos da luz são empregados para reduzir o ruído de contagem de fótons (shot noise) em medições ópticas de alta precisão, principalmente em metrologia quântica. Ao comprimir dois modos do campo eletromagnético é possível produzir estados emaranhados brilhantes em variáveis continuas. Nesta plataforma são realizadas investigações sobre estes estados não clássicos da luz e aplicações em novas tecnologias quânticas.

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Qubits de spin

Qubits (bits quânticos) podem ser codificados em spins nucleares de certos isótopos atômicos em moléculas. Os estados de magnetização dos spins nucleares podem ser acessados e manipulados empregando-se técnicas de ressonância magnética nuclear (RMN). Campos de rádio frequência modulados de forma adequada e pulsos de gradientes de campo são empregados para preparar estados iniciais e controlar a dinâmica do sistema em uma amostra liquida da molécula de interesse (cerca de 1%) diluída em um solvente deuterado. Esse sistema pode ser entendido como um simulador quântico molecular ou um processador quântico em um tubo de ensaio. Podemos literalmente programar a dinâmica dos spin nucleares em moléculas contendo até uma dezena de qubits. Os experimentos com qubits de spins utilizam um espectrômetro de RMN Variam de 500 MHz que opera no regime multiusuário.

Ilustração do setup experimental.

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O laboratório dispõe de infraestrtura para preparação de amostras de isótopos seladas por fogo em tubos de quartzo de 5mm. Protocolos próprios de analise de dados experimentais para realizar tomografia de estados e processos, otimização de sequências de pulsos, medidas de flutuações de energia, trabalho e calor para experimentos em termodinâmica quântica. Nesta plataforma temos uma extraordinária precisão para manipulação e medida de estados não clássicos codificados em spin nucleares. Essas características tornaram este o principal sistema empregado em experimentos fundamentais na emergente área conhecida como Termodinâmica Quântica.

Qubits em íons aprisionados (em fase de desenvolvimento e montagem)
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Sistemas de íons aprisionados tem sido empregados por empresas e institutos de pesquisa para construir protótipos de um computador quântico escalável. Nesta plataforma, em um ambiente de ultra alto vácuo, íons atômicos são confinados e suspensos no espaço livre através de campos eletromagnéticos. Qubits são codificados em níveis eletrônicos híperfinos de íons individuais, e a informação não clássica (armazenada nestes níveis) pode ser transferida, de um íon a outro, através do movimento coletivo quantizado dos íons que compartilham a armadilha (que interagem via força de Coulomb). Lasers em diferentes frequências são aplicados para induzir o acoplamento entre os estados eletrónicos e vibracionais. Cada Íon na armadilha pode ser manipulado individualmente, emaranhamento e portas lógicas quânticas entre diferentes íons pode ser produzidas. Estados iniciais de movimento podem ser preparados com a técnica de side-band-cooling e os estados eletrónicos são medidos com extrema precisão. A armadilha da UFABC está em fase avançada de desenvolvimento e montagem, deverá estar funcional até o final de 2020. Este é o primeiro setup de íons aprisionados a ser operado no Brasil

Site do grupo de pesquisa: https://www.quantumufabc.org/

Todos os materiais que conhecemos – sejam eles gases, líquidos ou sólidos – são compostos por átomos, íons ou moléculas. A maneira ordenada na qual os átomos, por exemplo, se arranjam em um modelo em 3 dimensões, pode ser uma boa definição para um material cristalino. O ramo da ciência que estudo os cristais é chamado de Cristalografia. No Laboratório de Cristalografia e Caracterização Estrutural de Materiais (LCCEM) são realizadas pesquisas que vão desde a síntese de nanopartículas magnéticas de metais diversos (Au, Ag, Fe3O4 etc.) até a caracterização de suas propriedades estruturais usando a técnica de difração de raios X de pó como principal ferramenta. Na natureza, cada material tem um padrão de difração distinto, tal qual uma impressão digital, que é única para cada ser humano. Como isso, pesquisas relacionadas à identificação, determinação estrutural e quantificação de fases de materiais em amostras que vão desde fármacos/medicamentos até nanopartículas com potencial aplicação biomédica (para atuar no tratamento do câncer, por exemplo), são conduzidas no LCCEM.

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As principais linhas de pesquisa conduzidas no laboratório são: 
- Síntese e caracterização estrutural de nanopartículas magnéticas de óxido de ferro para aplicação biomédica 
- Caracterização estrutural de insumos farmacêuticos e candidatos a fármacos com o uso da difração de raios X de pó 
- Síntese e caracterização de perovskitas para aplicações em células solares 
- Desenvolvimento e estudos de sistemas nanoestruturados a base de nanofibras poliméricas para a engenharia de tecidos biológicos 
- Desenvolvimento e estudos de nanopartículas do tipo core/shell a base de sílica e magnetita para sistema de liberação controlada de drogas 
- Desenvolvimento de equipamento de rotofiação automatizado e controlado a distância, para produção de nanofibras.

Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):
- Difratômetro de raios X de pó equipado com fonte de cobre (λ = 1,54056 Å), operando na geometria de transmissão 
- Difratômetro de raios X de pó equipado com fonte de molibdênio (λ = 0,70930 Å), operando na geometria de transmissão 
- Forno para medidas in situ de difração de raios X de pó, com variação de temperatura até 1000 ºC 
- Microscópio óptica Leica DM2700 M equipado com câmera digital e platina de aquecimento (até 420 °C) 
- Moinho de bolas Retsch MM400 - linha de vácuo para síntese de nanopartículas por termodecomposição 
- 3 mantas de aquecimento 
- 3 placas agitadoras magnéticas com aquecimento 
- Equipamento de rotofiação 
- Laser HeNe 
- Lâmpada de 
- Cuba de ultrassom 
- Agitador tipo vortex 
- Sistema de revestimento spin-coating 
- Estufa de esterilização 
- Mesa óptica Newport Corporation 
- Osciloscópio digital; modelo: TBS1062 - Tektronix. 
- Bomba de vácuo, tipo: 2VC; 
- Housing da Newport, com lâmpada de mercúrio e xenônio de alta pressão

Site do grupo de pesquisa: http://lccem.ufabc.edu.br/

Este laboratório tem ênfase em síntese e estudo de propriedades estruturais, magnéticas e de transporte elétrico em materiais micro/nanoestruturados hierárquicos. Também desenvolve pesquisa na área de materiais magnetoelétrico (spintrônica) e multiferróicos nanoestruturados (nanopartículas, nanofios e nanotubos) com o objetivo de obter um melhor entendimento acerca da natureza do ferromagnetismo e da ferroeletricidade.
Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):
- Espectroscopia de Impedância 
- Estação medidas condutividade elétrica DC 
- Estação de medidas de materiais ferroelétricos 
- Estação de síntese de amostras 
- Fornos muflas 
- Pia com água deionizada 
- Ultrassom
- Centrífuga
- Microscópios 
- Balanças de precisão 
- Geladeiras e capelas com forno tubular e gases

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Site do grupo de pesquisa: https://bit.ly/30JtCph

Usar luz como ferramenta para estudar a física por trás de sistemas biológicos ou bioinspirados é a principal tarefa do trabalho de pesquisa desenvolvido neste laboratório. O trabalho é intrinsecamente interdisciplinar e em nosso grupo físicos, químicos, engenheiros, médicos, biólogos trabalham juntos, trocam experiências e colaboram na resolução de problemas desafiadores na interface entre Física da Matéria Condensada e Biomedicina. Nossas atuais linhas de pesquisa envolvem: i) Dinâmica da matéria mole (propriedades de sistemas desordenados como vidros e tecidos biológicos); ii) Espectroscopia Vibracional de sistemas anarmônicos; iii) Biópsia óptica de diversas patologias; iv) Simulações computacionais e modelamento de macromoléculas e tecidos.

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Exemplos de problemas atuais pesquisados em nosso grupo: diagnóstico não-invasivo em tempo real de canceres via biópsia líquida (saliva, sangue, etc); transições piezoelétricas e magnéticas em sistemas bioinspirados para aplicações em biodispositivos; papel da água confinada em bionanomedicina; cálculo de propriedades físicas de tecidos usando física computacional de alto desempenho.
 
Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):  
- 4 Mesas ópticas - Laser de estado sólido em 532 nm (Verdi/Coherent) 
- Laser de diodo sintoniźavel 785 nm (Toptica) - Laser de fibra óptica 900 nm (Thorlabs) 
- Laser de He-Ne 632 nm 
- Pinça óptica (Thorlabs) 
- Espectrômetro portátil 400-1100 nm (Ocean Optics) 
- Analisadores de espectro - Partes ópticas (espelhos, lentes,filtros, polarizadores) para montagens diversas 
- Medidores de potência 
- Osciloscópios, geradores de funções, multimetros 
- Bombas de vácuo - Infraestrutura para preparo de amostras (vidrarias, banho térmico, sonicador) 

Site do grupo de pesquisa: pesquisa.ufabc.edu.br/gbiof

Realiza pesquisa focada no design e descoberta de materiais novos, avançados e complexos, abrangendo uma ampla gama de demandas de inovação acadêmica ou tecnológica, especialmente aquelas envolvendo estados quânticos eletrônicos incomuns e dinâmicas de redes.

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Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):
- In-hood acetylene torch, glasswork and vacuum sealing system 
- MBraun Unilab 1200 Automated Glove Box (Argon atmosphere) 
- Shimadzu AY220 Analytical Balance (inside Glovebox) 
- Quimis Motic Q764ZT Stereo Microscope w/ Digital Image Capture 
- Shimadzu AUW-220D Semi-Micrometrical Balance 
- Princeton Scientific WS22 Precision Wire Saw EMS Diamond Disk Micro-Saw 
- Hipperquimica Sppencer SP5705-52 Acrylic Glove Box

Site do grupo de pesquisa: http://gmq.ufabc.edu.br/

As linhas de pesquisa deste laboratório incluem: Holografia (Fotorrefrativa, Digital e Computacional); Interferometria (Convencional, Holográfica e Speckle); Óptica Não-Linear Fotorrefrativa e Fotônica; Feixes e Ondas Ópticas (Difrativas e Não-Difrativas); Materiais Fotorrefrativos, Metamateriais e Metasuperfícies; Microscopia Holográfica Digital e Fotorrefrativa; Pinça Óptica Holográfica; Instrumentação e Metrologia Óptica; Moduladores Espaciais de Luz e Processamento Óptico-Holográfico de Informação; Técnicas de Imageamento Óptico.

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Equipamentos e técnicas disponíveis localmente (lista parcial):
- 2 mesas ópticas, da marca Newport (modelo ST-410-8), com isoladores pneumáticos estabilizados, da marca Newport (modelo I-2000-428), e compressor de ar, da marca Newport (modelo ACGP); 
- 2 sistemas laser de HeNe, da marca Spectra-Physics/Newport (modelo R-30995 - 633 nm); 
-  Sistema laser de Ion, da marca Spectra-Physics/Newport (modelo 2017-AR-6 6 W all-lines visible (458-514 nm) argon laser system); 
- Sistema de pinça óptica Thorlabs OTKB/M. Sistema de pinça óptica modular, conjunto essencial, métrico, 220 VAC;
- 3 Moduladores espacial de luz (SLM), 01 transmissão LC2002 e 02 reflexão HEO1080 e HES 4550 VIS LETO, da Holoeye Photonics; 
- CCD com frame-grabber e software, da marca Photron (modelo FV PCI);
- 4 Câmeras CCD, DMK 41BU02.H 1 USB 2.0 monochrome camera 1/2" CCD, progressive scan, resolution 1280 x 960, C/CS-mount e acessórios, Imaging Source; 
- 2 Fotodetectores, da marca Newport (818-BB-21 e 818-SL/PE). 
-  Medidor de Potência, 842-PE Power/Energy Meter; 
- Perfilômetro de Feixe Laser, LBP-2-USB, 350-1100 nm, USB Computer Interface, da Newport; 
- Recortador de feixe óptico: 845HP-01, Electronic Shutter System, (Newport); 01 Fonte de Alta Tensão, PS365. Saída +100 V a +10 kV, da Prolab; 
- Sistemas Ópticos (VIS), da Newport e Edmund Optics, Sistemas Opto-mecânicos, da Newport e Optron; 
- Cristais Fotorrefrativos (02 BSO, 110-cut, 10x10x3mm, 01 LiNbO3 e 01 SBN:60, 10x10x5mm), da Molltech e Altechna;

 

Computação de alto desempenho

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A Computação Científica de Alto Desempenho da universidade conta com apoio técnico especializado. O parque de equipamentos é substancial e pode ser considerado competitivo cem comparação a outras Instituições Nacionais e Internacionais. Os clusters estão instalados em um Data Center modular com sistema de refrigeração próprio, o SGI Ice Cube Air, o qual dispõe de 20 racks de 51U, suportando até 700kVA de carga elétrica. Acoplado ao SGI Ice Cube Air há um grupo gerador e nobreaks. Este data center tem capacidade para cerca de 50.000 cores de processamento.

Titânio (2620 Cores, 10.4 Tb de RAM) 
- Rede Infiniband FDR (56 gbps). 
- 180 Tb brutos de storage. 
- 40 nós de cálculo com 64 cores AMD Opteron 6376 (4 CPUs), 256 Gb de RAM e SSD para arquivos temporários. 
- 03 nós de cálculo com 20 cores Intel Xeon E5-2660 (2 CPUs), 64 Gb de RAM, 3 GPU Tesla K20 e SSD para arquivos temporários.

Níquel (604 cores, 1.8 Tb de RAM) 
- Rede híbrida, Infiniband ou Ethernet. 
- 20 Tb brutos de storage. 
- 11 nós de cálculo com 12 cores Xeon E5645 (2 CPUs), 24 Gb de RAM e uma GPU Tesla M2070. 
- 02 nós de cálculo com 12 cores Xeon E5-2630 (2 CPUs), 64 Gb de RAM, 4 GPU Tesla K20 e SSD para arquivos temporários. 
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Oficina mecânica

Lista parcial dos principais equipamentos disponíveis

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