Seminários

Seminários 2014

 

TERÇA-FEIRA, 30 DE SETEMBRO - 14h

Os primórdios da Física no Brasil

Prof. Nelson Studart Filho - UFABC

Existe certo consenso na comunidade de que a pesquisa em Física no Brasil se iniciou no ano de 1934 com os trabalhos produzidos no Instituto Nacional de Tecnologia do Rio de Janeiro e na recém-criada Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras (FFCL) da USP sob a liderança de Bernardo Gross e de Gleb Wataghin respectivamente. No caso da FFCL tratava-se de pesquisa organizada, com formação de estudantes e apoio institucional. No colóquio concentro-me nasatividades de pesquisa em Física no Brasil antes de 1934, com destaque para o trabalho de Theodoro Ramos, o autor do primeiro trabalho original sobre Teoria Quântica e Relatividade Geral no Brasil. 

 

QUINTA-FEIRA, 28 DE AGOSTO - 14h

Por que estudar os neutrinos?

Prof. Carlos Ourívio Escobar - UNICAMP

Desde 1998 sabemos que os neutrinos possuem massa, uma descoberta que, sem muito alarido, causou um profundo impacto não apenas na física de partículas mas também na cosmologia e até mesmo na física da matéria condensada. Neste colóquio apresentamos alguns dos desafios introduzidos por esta descoberta e os esforços que estão sendo feitos numa escala mundial para enfrentá-los através de um programa experimental diversificado que vai desde tentativas de medida direta da massa dos neutrinos em laboratórios terrestres até observações cosmológicas. Na parte final do colóquio apresentamos o conceito da LBNF (Long Baseline Neutrino Facility), uma linha de feixe de neutrinos, criados por um feixe intenso de prótons com potência superior a 1MW, dirigida a um laboratório subterrâneo distante alguns milhares de quilômetros do ponto de produção.

 

TERÇA-FEIRA - 22 DE ABRIL - 14h

Noncommutative quantum mechanics with conserved symmetries

Prof. Vladislav Kupryianov - Universidade Federal do ABC - UFABC

We consider a problem of the consistent deformation of physical system introducing a new features, but preserving its fundamental properties. In particular, we study how to implement the noncommutativity of space-time without violation of the rotational symmetry in quantum mechanics or the Lorentz symmetry in field theory. Since the canonical (Moyal) noncommutativity breaks the above symmetries one should work with more general case of coordinate-dependent noncommutative spaces, when the commutator between coordinates is a function of these coordinates. First we describe in general lines how to construct the quantum mechanics on coordinate-dependent noncommutative spaces. Then we consider the particular examples: the Hydrogen atom on rotationally invariant noncommutative space and the noncommutative Dirac equation.

 

TERÇA-FEIRA - 15 DE ABRIL - 14h

Nanostructured materials and their technological applications

Prof. Fernando Rhen, University of Limerick - Ireland

 Nanostructures and nanomaterials, although small, are a big part of our lives. They are used in applications such as energy storage, hard drives, semiconductor industry, deodorants, health care diagnostics, and much more. This talk will focus on the relation between nanoscience and energy conservation after a brief introduction to University of Limerick. We will look at the area of energy conservation and the developments carried out by Dr. Rhen and his group, which are concentrated in the synthesis and characterization of nanomaterials and nanostructured material. 

 

Seminários 2013

QUARTA-FEIRA - 18 DE DEZEMBRO - 10h

Metric Space Formulation of Quantum Mechanical Conservation Laws

Profa. Irene D´Amico, University of York, UK

Conservation laws are a central tenet of our understanding of the physical world. Their tight relationship to natural symmetries was demonstrated by Noether in 1918 and it has since been a fundamental tool for developing theoretical physics. In this talk we demonstrate how these laws induce appropriate `natural' metrics on the related physical quantities and how the relevant physics is translated into the metric analysis[1]. We argue that this alternative picture provides a new powerful tool to study certain properties of many-body systems, which are often complex and hardly tractable when considered within the usual coordinate space-based analysis, while may become much simpler when analyzed within metric spaces.

We exemplify this concept by looking at the relationship between wavefunctions and their densities, which, when considering ground states, is at the core of standard Density Functional Theory (DFT)[2].  We show that a suitable metric stratifies Fock space into concentric spheres on which maximum and minimum distances between states can be defined and geometrically interpreted. Unlike the usual Hilbert-space analysis, our results apply also to the reduced space of only ground states and to that of particle densities, which are metric, but not Hilbert, spaces. The Hohenberg-Kohn mapping between densities and ground states, which is highly complex and nonlocal in coordinate description, is found, for three different model systems, to be simple in metric space, where it becomes a monotonic and nearly linear mapping of vicinities onto vicinities.

 

Further we present results to show how the metric analysis can assist in understanding the characteristics of approximations to the exchange-correlation potential, v_xc, the key quantity for practical applications of DFT. We demonstrate the power of this new method of analysis by applying it to the Local Density Approximation, one of the widely used approximations to v_xc[3].

 

TERÇA-FEIRA - 03 DE DEZEMBRO - 14h

Thermodynamics of quantum systems, or how I learned to stop worrying and love high temperatures

Prof. Mauro Paternostro, CTAMOP, Queen's University Belfast

I will give a gentle introduction to the quantum mechanical formulation of thermodynamics at the quantum level. Together, we will focus on the possibility to define and probe thermodynamical features of systems that are brought out of equilibrium. In particular, I will concentrate on the platforms provided by quantum optomechanics and quantum many-body systems. 

 

TERÇA-FEIRA - 19 DE NOVEMBRO - 14h

Biologia Quântica

Prof. Fernando Semião - Universidade Federal do ABC

Apresentaremos nesse Colóquio alguns dos aspectos que guiam e motivam estudos recentes sobre a manifestação e possível relevância de efeitos quânticos não-triviais em sistemas biológicos. Em especial, revisaremos um importante resultado dessa área de pesquisa, que é o conceito de transporte auxiliado por coerência quântica e decoerência. Esse mecanismo parece ser relevante para obtenção das altas eficiências no transporte de excitações em complexos fotossintéticos de bactérias verdes sulforosas. A ideia é manter a discussão em seus aspectos físicos básicos, tentando tornar o assunto interessante para todos presentes.  

 

TERÇA-FEIRA - 15 DE OUTUBRO - 14h  

Grafeno real através de Teoria Quântica de Campos

Dr. Ignat Fialkovskiy - Universidade Federal do ABC

Grafeno, uma camada monoatômica de carbono, é um material extraordinário sob muitos aspectos. Do ponto de vista teórico ele oferece uma oportunidade inédita para investigar a Teoria Quântica de Campos na ponta do lápis.

Depois de esboçar brevemente a estrutura cristalina do grafeno e o modelo de ligação forte que é usada para a descrição das propriedades dos elétrons dentro dele, nos focaremos em métodos de TQC aplicados à investigação das propriedades do grafeno. Em particular, abordaremos as propriedades de transporte das camadas de grafeno suspenso, e a influência delas tanto nos campos EM clássicos, quanto no vácuo da Eletrodinâmica Quântica. Dois efeitos mais importantes são considerados: o efeito (quântico) de Faraday, e o efeito Casimir entre grafeno suspenso e um condutor paralelo.

Finalmente, consideraremos nanofitas de grafeno e discutiremos as condições de fronteira apropriadas e a influência delas nas propriedades de transporte. 

 

TERÇA-FEIRA - 24 DE SETEMBRO - 14h

Transition metal atoms in molecules and solids: from point defects to embedded nanostructures

Prof. Hannes Raebiger
Universidade de Yokohama, Japão

Transition metal impurities usually induce deep levels in the band gap with multiple charge states [1], associated with distinct coloration and possibly even magnetism [2]. Likewise, small molecules with a central transition metal atom are multivalent and exhibit vivid colors depending on their spin state. The physics of transition metal atoms in both molecular and solid environments is discussed. Accurate quantum chemical calculations of 3d transition metal atoms in small molecules and various semiconductor or insulator environments are presented. The origin of low and high spin states, as well as various bulk defect scenarios ranging from shallow defect to polaron trapping. In case of bulk impurities, also their collective beavior is described: typically the 3d impurities are spin polarized, which may or may not lead to long range magnetic interactions [2]. The chemical interactions among 3d impurities, phase separation, as well as interactions with intrinsic or co-dopant defects and complex formation [3] are also discussed. Recent results regarding quasi-1D phase separation in dilute magnetic semiconductors will be also discussed [4].

The molecular calculations are carried out within state-of-the-art CASSCF calculations, which accurately describe electron correlations. This calculations demonstrate the explicit failure of one-electron theories and show that an accurate description of spin states is only possible using many-electron wavefunctions. The bulk calculations rely on density-functional theory, where conventional LDA/GGA functionals often fail to describe the physics of 3d elements in any environment. In particular, small polaron behavior seems to be a case where even hybrid functionals fail, and explicit self-interaction corrections become essential.

1) H. Raebiger, S. Lany, and A. Zunger, Nature 453, 763 (2008).

2) A. Zunger, S. Lany, and H. Raebiger, Physics 3, 53 (2010).

3) H. Raebiger, Phys. Rev. B 82, 073104 (2010).

4) H. Nakayama, T. Fujita, and H. Raebiger, Appl. Phys. Express 6, 073006 (2013).  

 

TERÇA-FEIRA, 27 DE AGOSTO

Eletrônica com moléculas: como entender e usar o transporte de elétrons para construir os dispositivos do futuro

Prof. Alexandre Reily Rocha
Instituto de Física Teórica - UNESP

Como fazer para ter mais fotos no meu iphone? Como ter jogos de computador cada vez mais realistas? Como armazenar o DNA sequenciado de um indivíduo e encontrar sequências que indicam possíveis doenças? Desde 1947, quando foi inventado o transistor, e teve início a era da informação, a resposta para estas perguntas tem sido: miniaturização. Mas há limites neste processo, e estamos chagando neles. Enquanto buscamos processadores e hard drives cada vez menores e mais rápidos, no corrente processo de redução das dimensões dos circuitos, logo teremos sistemas compostos por um número pequeno de átomos.

Nas dimensões do bilhonésimo do metro, nasce a nanociência. Ao mesmo tempo a química orgânica se desenvolveu paralalemente e hoje é possível "desenhar" uma infinidade de moléculas orgânicas com alto grau de pureza e diferentes propriedades. Surge então a possibilidade de integra-las a dispositivos eletrônicos, no que chamamos de eletrônica molecular. Precisamos, ao mesmo tempo, aprender a ver e manipular, moléculas e principalmente entender e dominar a física por trás de fenômenos totalmente diferentes daqueles vistos nos dispositivos atuais.

O mundo, nestas dimensões é dominado pela mecânica quântica. O potencial é grande e os desafios também. Neste seminário irei abordar alguns destes temas e mostrar como podemos estar próximos de uma mudança de tecnologia. 

 

TERÇA-FEIRA - 16 DE JULHO - 14h

Ensaio sobre a cegueira cósmica
Prof. Paulo S. Rodrigues da Silva
Universidade Federal da Paraíba

Graças aos experimentos precisos que dominaram a Cosmologia a partir do fim do Sec. XX, hoje sabemos com grande precisão que aquilo que considerávamos ser toda a matéria no Universo, planetas, estrelas, galáxias, buracos negros, referem-se apenas a cerca de 5% de tudo que os experimentos mais sofisticados foram capazes de detectar. Sabemos que uma das componentes "invisíveis" da matéria, a chamada Matéria Escura, representa quase que a totalidade de toda matéria responsável pela formação das galáxias e, por consequência, do Universo como o conhecemos, representando outros 27% de todo seu conteúdo. Além disso, não se tem idéia de nada no tocante às partículas elementares, capaz de descrever a maior componente do Universo, a chamada Energia escura, formando 68% de todo seu conteúdo. Nesta palestra, vamos nos ater ao problema da Matéria Escura, cuja solução pode, em princípio, ser obtida no reino das Partículas Elementares. Dado o que conhecemos sobre a evolução do Universo e o Modelo Padrão das Partículas Elementares, discutiremos as características relevantes necessárias para uma partícula a fim de resolver o problema da Matéria invisível de maneira natural. Finalmente, veremos que tais partículas escuras podem não ser assim tão invisíveis como parece, tal que temos meios de detectá-las e investigá-las mais a fundo e, quem sabe, revelar um pouco mais sobre a origem de nossa cegueira cósmica.

 

Quinta-Feira, 11 de Julho, 14h

The Pierre Auger Observatory enhancements and ANDES an underground laboratory in the South
Prof. Ivan Sidelnik
Centro Atômico de Bariloche

In this talk I will summarize some of the ultra high energy cosmic rays features that are not yet understood and how the Pierre Auger Observatory is prepared to study this using an enhancements called AMIGA. I will focus on the Auger Observatory and AMIGA detectors describing the building of this enhancement showing the test of the first prototype and the installation of the firsts detectors with some results comparing laboratory and field measurement. 

I also will give a brief introduction of what could be a very important possibility of an underground laboratory in the southern hemisphere: the ANDES underground laboratory. 

 

Terça-Feira - 18 de junho

Luz síncrotron, o LNLS, e Sirius, o novo acelerador brasileiro

Prof. Antonio José Roque da Silva

Laboratório Nacional de Luz Síncrotron/LNLS - CNPEM/ABTLuS

O uso de luz síncrotron, pelas mais variadas áreas do conhecimento, tem tido, mundialmente, um crescimento contínuo. Isso, em parte, se deve aos aceleradores de terceira geração, que com brilho muito maior, permitem novos experimentos e novas técnicas.

O Brasil teve uma importante contribuição para o desenvolvimento da ciência na America Latina quando desenvolveu a tecnologia e construiu a primeira fonte de luz síncrotron no hemisfério sul. O Laboratório Nacional de Luz Síncrotron - LNLS, opera esse equipamento como uma facilidade aberta a usuários do Brasil e do mundo desde 1997. Apesar desse sucesso, a presente fonte de luz síncrotron brasileira é uma máquina de segunda geração, com baixa energia, alta emitância, e poucos trechos retos para dispositivos de inserção. A partir de 2008 o LNLS está engajado no projeto de um novo acelerador síncrotron, de terceira geração. Esta será uma das maiores e mais complexas infra-estruturas científicas já construídas no país, e irá prover a comunidades de ciência e tecnologia com um equipamento no estado da arte, competitivo com com os melhores síncrotrons  já existentes ou em construção no mundo. Essa nova fonte irá permitir a execução de pesquisas avançadas que hoje não são possíveis de serem realizadas no Brasil. Nessa palestra, um panorama da evolução e situação atual do LNLS será apresentada, bem como as perspectivas futuras relacionadas ao Sirius.

 

Terça-Feira, 21/05


Time-dependent density-functional theory: overview and recent highlights

Prof. Carsten A. Ullrich, Associate Professor, Department of Physics & Astronomy

University of Missouri

Time-dependent density-functional theory (TDDFT) is a universal approach to the dynamical electronic many-body problem in atoms, molecules and solids. With TDDFT one can describe electronic excitation processes and calculate optical spectra of materials with unprecedented accuracy and computational efficiency. I will explain the formal background of TDDFT, give an overview of its broad range of applications, and discuss some of our own recent work on excitons in solids and charge-transfer excitations in organic donor-acceptor molecules.

 

Terça-Feira, 02/04

The Long-Baseline Neutrino Experiment (LBNE)

Dr. Milind Diwan, do Brookhaven National Laboratory, USA

O Dr. Milind Diwan do Brookhaven National Laboratory falará sobre o projeto LBNE, que será um experimento com o objetivo de compreender melhor propriedades dos neutrinos e seu papel no universo. Este experimento usará neutrinos produzidos no Fermilab e enviados para um detetor construido a aproximadamente 2 km de distância, no laboratório Sanford. 

 

Terça-feira, 12/03

Título: The Higgs mechanism in questions and answers

Prof. Igor Ivanov, Liège University

Resumo: 2012 was a milestone year for high-energy physics. The remarkable discovery of the Higgs boson at the LHC puts an end to decades of desperate Higgs searches and opens the era of Higgs boson exploration. This discovery received tremendous amount of publicity, often not accurate enough, and created in the non-expert audience some misconceptions about experimental searches for the Higgs boson and its role in particle physics. I will go through some of them trying to give answers as accurate as possible but at the same time avoiding technical details. 

 

Quinta-feira, 07/03

Título: The Near Future of Gravitational Wave Detection

Prof. Cole Miller, University of Maryland

Resumo: The next generation of gravitational wave detectors, which will take science data within five years, is expected to yield unprecedented information on compact binaries involving neutron stars and black holes.  These detectors also have the possibility of constraining asymmetries in rotating neutron stars, and with luck could detect gravitational waves from a supernova in our galaxy.  I will discuss the science of gravitational waves and the astrophysical realm it is expected to unveil, including the possibility of the first reliable and precise constraints on neutron star radii.

 

 

Terça feira, 19 de fevereiro de 2013

Título: Os mapas 3D do universo e a busca pela natureza da energia escura

Prof. Raul Abramo (USP)

Resumo: Um dos maiores mistérios da Ciência moderna é a razão pela qual o universo está se expandindo de forma acelerada. A explicação pode ser uma nova forma de matéria/energia, uma nova constante fundamental (a Constante Cosmológica), ou até mesmo uma nova teoria da gravidade. Nesse colóquio vamos revisar a forma pela qual os mapas 3D do universo serão cruciais para compreender a natureza da energia escura. Em particular, vamos explorar a complementaridade entre a teoria e as observações, e as novas oportunidades que se abrem com a entrada do Brasil em diversos projetos de grande porte na área de Cosmologia.

 

Terça-Feira, 22 de Janeiro de 2013

Gravitação Semiclássica sob Perspectiva da Teoria da Informação Quântica

Prof. André G. S. Landulfo (UFABC)

 

Resumo: A teoria quântica de campos em espaços-tempos curvos faz previsões extraordinárias sobre o comportamento de campos quânticos na presença de campos gravitacionais intensos. Entretanto, essas descobertas notáveis levam a uma série de novos questionamentos. O desenvolvimento de uma teoria na interface entre relatividade, mecânica quântica e teoria da informação pode não só lançar nova luz sobre tais questões como também permitir a descoberta de novos efeitos que nos dêem insights sobre como deve ser o regime quântico da gravitação. Nesse seminário, revisarei vários resultados recentes dessa nova área, como por exemplo, a não violação das desigualdades de Bell quando os detetores que fazem as medições movem-se rápido o suficiente e a morte súbita do emaranhamento entre dois qubits nas vizinhanças de um buraco negro. Ao final, discutirei as perspectivas da área enfatizando o chamado "paradoxo" da perda de informação em buracos negros e a questão de qual a origem de sua entropia.

 

Seminários 2007


10 de dezembro (16:00h, no 6º andar)

“Fases geométricas e invariantes dinâmicos em Mecânica Quântica”

Eduardo I. Duzzioni (UFABC)

Em 1984, M. V. Berry notou que quando um autoestado do hamiltoniano evolui cíclica e adiabaticamente, este adquire uma fase que depende somente da sua trajetória no espaço de Hilbert, além da fase dinâmica usual que depende apenas da sua autoenergia. A importância da fase de Berry ficou demonstrada nos mais variados contextos da Física, que vai desde sistemas da Óptica Quântica até a Física do Estado Sólido, sendo que uma das suas recentes aplicações ressalta a possibilidade de se realizar Computação Quântica resistente a erros.
Neste seminário será ressaltada a importância das fases geométricas no contexto da Mecânica Quântica, assim como a generalização destas fases para evoluções não adiabáticas através da teoria do invariantes dinâmicos. Embora a compreensão das fases geométricas em sistemas quânticos abertos permaneça um problema sem solução, será apresentada a nossa contribuição para este tema.


05 de dezembro (14:00h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH “In quest of Nanoscience”

Terry Shinn (CNRS, Sorbonne, École de Hautes Études en Sciences Sociales)

Nanoscience may be regarded as a small or moderate stream of knowledge and skills flowing into the broader river of quantum physics. While nanoscience is thus one constituent of quantum research, one may also ask if nanophysics does not exhibit qualities that importantly distinguish it from the major currents that make up the dominant quantum physics movement, which focuses on characteristically quantum questions. Our underlying hypothesis is that the structure and dynamic of circulation and epistemic synergy, which may represent a signature of nanoscience, reflect broader contemporary cultural transformations. The multiplication and densification of group and organizational boundaries on a societal level, linked to emergent forms of synergy and circulation, may constitute powerful driving forces fueling significant contemporary cultural change.


04 de dezembro (15:30h, no 6º andar)

Seminário do CMCC “Nadando e dançando no espaço-tempo e o pára-quedas relativístico”

Eduardo Gueron (UFABC)

Apresentar resultados de como a geometria do espaço-tempo pode ser utilizada para que corpos extensos se movimentem por meio de variações cíclicas em suas formas. Tal mecanismo é de natureza semelhante ao empregado por algumas bactérias e protozoários para nadar (natação não inercial). Serão apresentados outros mecanismos de acelerar ou frear a queda de um corpo extenso por meio de variações internas em seu formato.

03 de dezembro

“Oscilações de Buracos Negros”

Alberto Saa (UFABC / UNICAMP)

Será feita uma breve revisão dos principais resultados recentes sobre a evolução temporal de perturbações em buracos negros e sua relevância para o problema das ondas gravitacionais, com especial ênfase nos chamados modos quase-normais, predominantes no regime linear, e na métrica de Robinson-Trautman, o principal ponto de partida para o estudo do regime não-linear de sistemas axissimétricos.


28 de novembro

Colóquios do CCNH “Nanotubos, Nanofitas e Nanofios: Propiedades Eletrônicas e deTransporte”

Adalberto Fazzio (UFABC)


26 de novembro

“Física surpreendente em uma única camada atômica de grafite (grafeno)”

Ana L. C. Pereira (UNICAMP)

Amostras contendo apenas uma camada atômica de grafite, conhecidas como o grafeno, foram estabilizadas pela primeira vez em 2004. Apesar de sua curta história, o grafeno já revelou muita física nova e tem atraído enorme atenção ultimamente, devido a inúmeras observações surpreendentes com relação às suas propriedades eletrônicas. Farei neste seminário uma introdução à física desse novo material, mostrando que além do grafeno ser de grande interesse fundamental por sua especial estrutura de bandas, ele apresenta qualidade excepcional para o transporte eletrônico, com altíssimas mobilidades e aplicações potenciais em nano-dispositivos eletrônicos. Discutirei resultados dos meus trabalhos recentes na área, mostrando em particular propriedades de localização eletrônica completamente não-usuais no regime Hall quântico, ou seja, na presença de campo magnético e de desordem. A explicação para a localização anômala observada está relacionada à segregação das funções de onda em apenas uma ou outra das sub-redes (polarização de sub-redes) do grafeno.

12 de novembro

“Censura Cósmica, Buracos Negros e o Efeito de Tunelamento Quântico”

André Ricardo Rocha da Silva (IFT)

A conjetura da censura cósmica afirma que toda singularidade espaço-temporal resultante do colapso gravitacional completo de um corpo deverá estar contida no interior de um buraco negro. Em relatividade geral clássica esta conjetura possui boa sustentação. Neste seminário, apresentarei nosso estudo sobre esta conjetura à luz da mecânica quântica. Será visto que devido ao efeito de tunelamento quântico usual, a conjetura da censura cósmica pode ser violada.


06 de novembro

"Magnetorresistência Gigante: da descoberta ao Nobel"

Mario N. Baibich (Instituto de Física, UFRGS)


A Magnetorresistência Gigante (GMR), um dos primeiros resultados da nanociência, se transformou em um dos primeiros sucessos de mercado da nanotecnologia. A GMR é, também, o assunto escolhido para o Prêmio Nobel em Física de 2007.

Nesta palestra introduzirei o conceito do fenômeno físico da GMR e falarei de algumas das muitas derivações que se seguiram àquela descoberta. Muitas das aplicações serão também tratadas. Em particular, focaremos nossa atenção nos conceitos básicos envolvidos nas chamadas válvulas de spin e o novo campo da spintrônica.


29 de outubro

“Estudo das propriedades estruturais, termomecânicas e de transporte em filmes finos e ultrafinos de carbono.”

Ana Melva Champi Farfán (IF/LNMS/USP)

Recentemente, o estudo de filmes finos e ultrafinos de carbono tem despertado um grande interesse devido às descobertas de seus potenciais aplicações tecnológicas na micro e nanoeletrônica. Em particular, a descoberta da síntese de filmes ultrafinos de carbono como o grafeno, e a observação neste material de uma alta mobilidade dos seus elétrons a temperatura ambiente, apontam ao grafeno como um forte candidato a substituir o silício. Uma monocamada de grafite bidimensional, a qual é composta de anéis benzênicos formando hexágonos de carbono, é conhecida como grafeno. Em geral este sistema tem sido muito utilizado para descrever e tentar explicarem muitas das propriedades dos materiais baseados em carbono, incluindo filmes finos de grafite, fulerenos, nanotubos de carbono etc.. Desses materiais, os nanotubos de carbono – os quais são folhas de grafeno enroladas na forma de um cilindro –, foram durante algum tempo considerados uns dos materiais alternativos promissores da nanotecnologia para substituir o silício. No entanto, a produção de nanotubos de carbono homogêneos e de alta qualidade para o emprego na construção de dispositivos eletrônicos requer tecnologia cara e sofisticada.
Neste seminário serão abordadas as técnicas de deposição e síntese de filmes finos e ultrafinos de carbono, como também as técnicas de caracterização necessárias para estudar suas propriedades estruturais, termomecânicas e de transporte nestes materiais.

22 de outubro

" Informação Quântica: uma tecnologia emergente "

Roberto Menezes Serra (UFABC)


A Teoria da Informação Quântica (IQ) é uma nova área do conhecimento que tem atraído grande interesse das comunidades científicas internacionais. Tal interesse se deve à possibilidade que a IQ apresenta para o processamento (computação quântica) e transmissão (comunicação quântica) de informação uma forma mais eficiente que os sistemas convencionais. Nesse seminário apresentaremos uma visão geral dessa área de pesquisa que já pode ser considerada uma tecnologia emergente.


15 de outubro

" Sidereus Nuncius: a Física das Astropartículas "

Marcelo Augusto Leigui de Oliveira (UFABC)

O Observatório Pierre Auger foi desenhado para aumentar em uma ordem de grandeza o poder de coleção dos experimentos anteriores de raios cósmicos de ultra-alta energia. Ele tem a caracterísitica única de combinar detectores de superfície e de fluorescência, que é sua natureza híbrida. Esta habilidade sem precedentes de estudar a detecção e a sistemática da reconstrução e a combinação de estatítica e qualidade de dados levará certamente a novas descobertas sobre a origem dos raios cósmicos de energias mais altas, através de medidas do espectro de energia, composição química e direção de chegada. Nesta apresentação, farei um resumo sobre o que as astropartículas estão nos dizendo até o momento.


19 de setembro

Aula Inaugural "Einstein e o Movimento Browniano"

Silvio R. A. Salinas (UFABC / IF-USP)

Seminários 2012

Colóquios e Seminários 2012

 

Terça feira, 04/12, 14h horas, Sala 212-0, Bloco A

Título: Unruh effect, Hawking radiation and black holes' thermodynamics

Prof. Roman Konoplya
Prof. Visitante - Universidade Federal do ABC

Resumo: The Unruh effect is a prediction that the accelerating observer in vacuum will detect black-body radiation, that is, an accelerated thermometer will detect non-zero temperature in empty space. This effect can be applied to a black hole: acceleration at its event horizon will provide a surface temperature, what implies a thermal (Hawking) radiation of the black hole. A simplified derivation of the Unruh effect, intensity of Hawking radiation, and discussion of laws of thermodynamics for black holes will be given at the undergraduate level. Thus, only basic knowledge of Special Relativity and General Physics are implied.

 


Terça feira, 27/11, 14h horas, Sala 212-0, Bloco A, Campus Santo André

Título: A Descoberta do Bóson de Higgs

Prof. Eduardo Gregores
Universidade Federal do ABC

Resumo: Há quase meio século, no final dos anos 60, Steven Weinberg publicava seu trabalho intitulado "A Model of Leptons", construindo o modelo que unificava as interações fracas e  eletromagnéticas. Este modelo utilizava a quebra expontânea de simetria proposta alguns anos antes por Petter Higgs para gerar massa para as partículas elementares e tinha um grande defeito: nele surgiam várias partículas que nunca tinham sido observadas, entre elas o bóson remanescente do mecanismo de geração de massa, o Bóson de Higgs. Nestes últimos 50 anos todas as previsões do modelo proposto por Weinberg foram confirmadas tal como originalmente proposta e nada além do proposto foi observado. A descoberta da última peça do modelo, o Bóson de Higgs, foi recentemente anunciada em 4 de julho deste ano pelos experimentos ATLAS e CMS do Large Hadron Collider do CERN, o LHC. Mostraremos neste seminário uma breve história da procura por esta elusiva partícula, que vem desafiando os cientistas nos últimos 50 anos e como o modelo de Weinberg se transformou no Modelo Padrão das partículas elementares e suas interações.

 


Terça feira, 06/11, 14h horas, sala 211, Bloco A.

Título:
"Quantum tomography: reconstruction & diagnostics of quantum states and processes"

 

Prof. Dmitri Mogilevtsev
Quantum Optics Lab, Institute of Physics, NASB, Belarus
Prof. Visitante - Universidade Federal do ABC


Resumo:
Basic concepts, problems and methods of quantum tomography will be
outlined and discussed with help of several important examples, such
as quantum homodyne tomography, on/off schemes and the data pattern
scheme.

 


Quinta-Feira, 25 de Outubro de 201214h - Sala 211-0 (Bloco A) - Campus Santo André


A dança dos elétrons: da mecânica quântica às propriedades de materiais

Prof. Klaus Werner CapelleUniversidade Federal do ABC 


Resumo:
Um dos eternos objetivos da física é formular a “Teoria de Tudo” – um conjunto de equações que descreve de forma unificada o comportamento da matéria das mais baixas às mais altas energias. Ainda estamos longe de alcançar esse objetivo. Porém, já temos uma “Teoria de Quase Tudo”, que explica o comportamento dos elétrons e dos núcleos em átomos, moléculas e sólidos, bem como sua interação com campos elétricos e magnéticos, como a luz. Essa “Teoria de Quase Tudo” é a mecânica quântica (não relativística). O problema com essa teoria não é que não conheçamos suas equações, mas que essas são tão complicadas que nos computadores de hoje não podem ser resolvidas para sistemas com mais que algumas dezenas de elétrons. Nesse colóquio mostrarei, através de exemplos simples (que não exigem conhecimentos detalhados da mecânica quântica) porque na prática é impossível resolver as equações da “Teoria de Quase Tudo” para sistemas realistas. Mas isso não significa que não possamos prever as propriedades de materiais! Uma formulação computacionalmente viável da mecânica quântica de sistemas de muitas partículas, conhecida como Teoria do Funcional da Densidade, permite prever o comportamento e as propriedades de átomos, moléculas e sólidos. Explicarei, em linhas gerais, o que essa teoria é e porque ela hoje é utilizada desde a física atômica e a química quântica até a indústria de semicondutores. Exemplos concretos detrabalhos de alunos que usam essa metodologia nos seus projetos de pesquisa serão usados para ilustrar os conceitos gerais.

 

 


 

18 de Setembro de 2012, 11h, Anfiteatro 801, 8º andar, Bloco B

Spin Chains and Quantum Information Transfer

Irene D´Amico, York University, UK

Resumo: Quantum states of light are widely regarded as the vehicle of choice for quantum communication over large distances, however there has been much recent interest in the potential use of spin chains for quantum communication over much shorter distances. When the task at hand is for example communication between adjacent processors or registers, it may well be that a chain of spins can play an effective and useful role. Here the term “spin chain” applies to any set of two-state quantum systems coupled to their nearest neighbours. A chain could literally comprise spins or magnetic moments, such as with a string of fullerenes or magnetic particles or nuclear spins in a molecule. But it could also describe a system of electrons or excitons in a chain of interacting quantum dots, or other devices. In this talk I will report on our recent work on the use of spin chains for quantum communication and generation of entanglement.

 

07 de Agosto de 2012, 14h, Anfiteatro 801, 8º andar, Bloco B

NO$\nu$A: $\theta_{13}$ is large, so now what?

Jonathan Paley, Argonne National Laboratory, USA

Resumo: The recent discovery of a non-zero value of the neutrino mixing angle $\theta_{13}$ is excellent news for the NuMI Off-Axis $\nu_e$ Appearance (NO$\nu$A) long baseline experiment.  NO$\nu$A, currently under construction and set to begin collecting data in the spring of 2013, has unique sensitivity to the neutrino mass-hierarchy, the CP-violating neutrino mixing phase, and the octant of the $\theta_{23}$ mixing angle.  I review here the design of the detectors and beam, the physics sensitivities with the latest knowledge of $\theta_{13}$, and the schedule of the NO$\nu$A experiment.

 

10 de Julho (14:00, Sala 303 , Bloco B, Santo André)

Computação paralela virtual via estados de muitos corpos matriciais: aplicação em algorítmos de procura

Palestrante: Eduardo Mucciolo, University of Central Florida, USA

NO$\nu$A: $\theta_{13}$ is large, so now what?: Neste seminário eu apresentarei a nossa proposta [1] de computação clássica paralela usando estados de muitos corpos codificados na forma de produtos matriciais. A paralelização é virtual e ocorre através da evolução simultânea de todos as possíveis configurações de entrada, sendo cada bit do circuito representado por um par de matrizes. Operações lógicas de um e dois bits são facilmente implementáveis nessa formulação. O resultado final é um vetor de estado a partir do qualse pode calcular as probabilidades de todas as possíveis saidas. Apresentarei uma aplicação desse método ao problema de procura (sorteio) em uma base de dados. Nossas estimativas indicam que o custo computacional desse algorítmo de procura está ligado ao número de operações lógicas de dois bits do circuito. Para um sistema de n bits, toda vez que o circuito contém menos do que O(n^2) operações lógicas de dois bits, o custo computacional é subexponencial. Portanto, nessas condições, o nosso algorítmo clássico é mais rápido do que o método de Grover baseado em computação quântica.
[1] C. Chamon and E. R. Mucciolo, arXiv:1202.1809

 

24 de Abril (14:00, Aditório do 8º andar, Bloco B- Santo André)

Particle Acceleration in Turbulence and Weakly Stochastic Reconnection 

Palestrante:  Grzegorz Kowal (IAG - USP)

Resumo: The magnetic fields can change their topology through a process known as magnetic reconnection. This process in not only important for understanding the origin and evolution of the large-scale magnetic field, but is seen as a possibly efficient particle accelerator producing cosmic rays mainly through the first order Fermi process. In my seminar I will present our work on understanding the properties of particle acceleration inserted in reconnection zones and show that the velocity component parallel to the magnetic field of test particles injected in magnetohydrodynamic (MHD) domains of reconnection without including kinetic effects, such as pressure anisotropy, the Hall term, or anomalous effects, increases exponentially. Also, the acceleration of the perpendicular component is always possible in such models. Within contracting magnetic islands or current sheets the particles accelerate predominantly through the first order Fermi process, as previously described, while outside the current sheets and islands the particles experience mostly drift acceleration due to magnetic fields gradients. The importance of inclusion of a guide field or performing fully three dimensional studies for a complete understanding of the process of particle acceleration in astrophysical reconnection environments is demonstrated as well.

 

17 de abril  (14:00, Aditório do 8º andar, Bloco B- Santo André)

Mesoscopic Quantum Optics of Nanocavity Quantum-Dot Systems

Palestrante: Boris Anghelo Rodríguez Rey (Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia)

 Microcavity quantum electrodynamics (CQED), the interplay between quantum optics and solid state systems, has recently emerged as one of  the most active and promising research fields. A single quantum emitter, a Qdot or a Qwell, coupled to one confined light mode in a photonic crystal or a micropillar-cavity is one of these CQED systems with more perspectives for device applications such as single photon sources and quantum information processing. Furthermore, this system exhibits fundamental physical phenomena such as weak and strong coupling, Purcell effect, non-classical light, and polariton laser (non-equilibrium BEC). In this talk we will give a short review on the subject. Also, we shall show recent results obtained in our group about i) the theory of polariton bath (master equation) and ii) the different quantum phases arising in a microcavity-quantum dot system.

 


Seminários 2008

Seminários realizados em 2008


10 de dezembro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Os super-fenômenos da física"

Amir O. Caldeira (Unicamp)

Nesta palestra pretendemos introduzir de uma forma bem geral e qualitativa os fenômenos da supercondutividade e superfluidez. Inicialmente vamos apresentar um resumo histórico dos eventos que marcaram o desenvolvimento destas áreas e as propriedades fundamentais que caracterizam estes fenômenos; a inércia rotacional não-clássica e as correntes persistentes. Após a apresentação da abordagem fenomenológica analisaremos brevemente os mecanismos microscópicos da superfluidez em 4He (a condensação de Bose-Einstein) e da supercondutividade em metais simples (o emparelhamento de Cooper). A superfluidez do 3He surge da generalização do conceito de pares de Cooper com momento angular orbital não nulo, o que resulta na possibilidade da existência de diferentes fases superfluidas para o 3He líquido; as chamadas fases A e B. Esta generalização também está ligada à existência dos supercondutores de alta Tc. Finalizando o colóquio apresentaremos alguns resultados sobre os condensados de bósons e férmions obtidos em armadilhas magneto-ópticas.

03 de dezembro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Sobre o prêmio nobel de física de 2008"

Vicente Pleitez (IFT)

O prêmio Nobel de Física de 2009 homenageou as idéias de três físicos teóricos. O primeiro laureado, Yoichiro Nambu, descobriu como realizar uma simetria das interações fortes chamada de simetria quiral, conforme vamos esclarecer. A idéia de Nambu tem origem em resultados obtidos por ele e P. W. Anderson (Nobel de 1977) na área de supercondutividade. Os também laureados deste ano, Makoto Kobayasi e Tohishide Maskawa, propuseram mecanismos para quebrar a simetria sob a qual um processo é o mesmo na frente ou atrás o espelho (mas convertendo também matéria em antimateria) e que tinha sido observada em 1964. Em particular, no modelo das interações eletrofracas de Glashow-Salam-Weinberg (prêmios Nobel de 1999) isso somente pode ser feito se existem pelo menos seis tipos de quarks (agrupados em três famílias). Na época conheciam-se apenas três dos seis quarks hoje estabelecidos. Com o último deles, o quark top, descoberto em 1995 no FERMILAB. Colocaremos o contexto no qual foram feitas estas propostas teóricas e como estas foram verificadas experimentalmente. Os trabalhos decisivos de outros pesquisadores também serão comentados.


26 de novembro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Modelos Análogos de Relatividade Geral"

Carlos Molina (USP)

Os chamados "Modelos análogos de relatividade geral" exploram a interseção entre a Matéria Condensada e a Relatividade Geral. Neste colóquio introdutório revisaremos tais modelos, em que sistemas de matéria condensada são tratados usando ferramentas da relatividade. Abrangem por exemplo a propagação de som em fluidos em movimento, quase-partículas em superfluidos e fluxo de condensados de Bose-Einstein. Além de propiciarem um olhar novo para sistemas de matéria condensada, se espera que estes modelos possam ser usados como sondas para aspectos da relatividade geral ainda não observados experimentalmente. Horizontes e radiação Hawking devem ter papel importante em sistemas que em princípio podem ser montados em um laboratório. Uma visão geral dos modelos análogos será apresentada, com ênfase nos sistemas em que são observados os "buracos acústicos", análogos dos buracos negros usuais em astrofísica e relatividade.



19 de novembro (14:30h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Regularidade e Caos no Problema de Muitos Corpos"

Alberto Vazquez Saa (UNICAMP)

Há pouco mais de 100 anos, Poincaré surpreendia o mundo apresentando a possibilidade de soluções caóticas para o problema determinístico de três corpos. Desde então, a área de Sistemas Dinâmicos desenvolveu-se freneticamente, transformando-se recentemente em uma das mais ativas áreas interdisciplinares. Será feita uma breve revisão desta história centenária, com destaque especial para alguns personagens, problemas e, principalmente, certos resultados recentes na fronteira da Física e de Matemática, os quais nos remetem novamente a Poincaré e seu entendimento da Física e da Matemática necessariamente como um empreendimento conjunto.


05 de novembro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"New physics at the TeV scale"

Leandro da Rold (USP)

I will make a brief review of the Standard Model that describes particle physics with an incredible precision. I will discuss why we think there must be new physics at the TeV scale, the energy scale that will be tested at the LHC. I will show some possible directions to go beyond the Standard Model.


23 de outubro (16:30h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Emaranhamento em Sistemas Críticos Quânticos"

Marcelo Sarandy (UFF)

Neste seminário, pretende-se discutir o comportamento do emaranhamento em sistemas críticos quânticos. Em particular, analisaremos a caracterização de transições de fases quânticas em sistemas de matéria condensada através do emaranhamento entre os constituintes desses sistemas. Pretende-se também abordar algumas perspectivas e desafios para o entendimento do papel desempenhado por estados emaranhados em torno da criticalidade quântica.


15 de outubro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Racionalidade covariante: O desafio de modelar racionalidades em fluxo numa ciência em transformação"

Valter Alnis Bezerra (UFABC)

Neste seminário apresento os contornos e os elementos centrais de um programa de pesquisa em andamento, que versa sobre o tema da racionalidade científica. Meu interesse está em modelar tal racionalidade, utilizando para isso as ferramentas proporcionadas pela epistemologia atual. O objetivo é procurar capturar teoricamente a riqueza e a complexidade da racionalidade científica -- revelada com nitidez cada vez maior pelas pesquisas históricas -- e que se afasta completamente dos clichês simplistas acerca da racionalidade e do método científico. Principio por algumas reflexões sobre que sentido se pode atribuir ao projeto de "construir um modelo (filosófico) de racionalidade (científica)". Em seguida passo a apresentar as caraterísticas principais do modelo proposto: (a) ele leva em conta, de maneira essencial, o lugar ocupado pelos valores cognitivos, que desempenham a função de fins em uma racionalidade de tipo instrumental; (b) está formulado em termos da mecânica de reticulação, proposta pela primeira vez por Larry Laudan; (c) está baseado em uma versão da teoria coerencial da justificação epistêmica; (d) procura capturar, por meio da estrutura acima, e de mecanismos como o equilíbrio reflexivo, tanto aquilo que há de *invariante* na racionalidade científica -- a saber, a busca permanente, porém permanentemente inconclusa, do equilíbrio reflexivo -- bem como aquilo que nela existe de *mutável* e *plural* -- e que, via de regra, há de depender do referencial cognitivo da época histórica ou contexto intelectual considerado. Uma propriedade interessante do modelo é que, pelo seu caráter dinâmico, ele é capaz de dar conta da ocorrência de episódios históricos altamente não-triviais, como a existência temporária e localizada de *inconsistências* dentro do sistema do conhecimento científico, ou a existência de lacunas de racionalidade e situações de subdeterminação metodológica.


8 de outubro (16:00h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"LHC: A Nova Fronteira"

Eduardo Gregores (UFABC)

No último dia 10 de setembro foi colocado em circulação pela primeira vez os feixes de prótons do Large Hadron Collider (LHC) do CERN (European Organization for Nuclear Research). A partir de 2009 ele começará a operar na energia projetada de 14 trilhões de elétron-volts, e irá abrir uma nova fronteira para nosso conhecimento da estrutura elementar da matéria e das interações fundamentais da natureza. Neste seminário será apresentado o LHC, os experimentos lá instalados, seus objetivos físicos e a participação brasileira neste que é o maior empreendimento científico já realizado.


8 de outubro (14:30h, Auditório do bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"PROCESSOS DINÂMICOS EM REDES COMPLEXAS"

Marcus A.M. de Aguiar (UNICAMP)

Redes ou grafos, podem modelar vários sistemas interessantes em biologia, física e ciências sociais. Neste seminário estudaremos as propriedades de um tipo de processo dinâmico simples que pode ser definido em redes de topologia arbitrária. O modelo considera uma rede com N+N0+N1 nodos, sendo que cada nodo possui um estado interno que pode ser 0 ou 1. N0 nodos tem seu estado congelado em 0 enquanto N1 nodos tem seu estado congelado em 1. O estado interno dos N nodos restantes é livre e é atualizado a cada passo de tempo copiando o estado de um de seus nodos vizinhos, escolhido aleatoriamente. Mostraremos que essa dinâmica pode ser resolvida exatamente para o caso de redes totalmente conectadas em termos de funções hipergeométricas. Discutiremos resultados para outras topologias e mostraremos uma aplicação do modelo à genética de populações.


7 de agosto (16:00h, Auditório bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

"Oscilações de buracos negros e a correspondência gravitação/teoria de gauge"

Alex dos Santos Miranda

A correspondência entre gravitação e teorias de gauge que surgiu no contexto das teorias de cordas estabelece uma relação entre buracos negros num espaço-tempo assintoticamente anti-de Sitter e certos sistemas descritos por uma teoria de campos à temperatura finita. Segundo essa correspondência, os modos de oscilação gravitacional e eletromagnético de buracos negros anti-de Sitter planos em quatro dimensões estão associados aos pólos de funções de correlação do tensor energia-momento e de uma corrente conservada na teoria de campos holograficamente dual: a super-Yang-Mills N=8 em 2+1 dimensões.No trabalho que será apresentado neste seminário, a relação com a teoria de campos dual foi explorada ao se fixar as condições de contorno que definem os modos quase-normais de vibração dos buracos negros, bem como na escolha das quantidades invariantes de gauge que governam as perturbações correspondentes. Entre outros resultados, mostra-se que as perturbações transversais com número de onda nulo produzem somente pequenas rotações sobre o sistema, enquanto que as perturbações longitudinais conduzem a mudanças na massa e também podem se propagar na forma de ondas gravitacionais cilíndricas. Em relação ao espectro de modos quase-normais, no limite de baixas freqüências e grandes comprimentos de onda, algumas relações de dispersão apresentam o comportamento hidrodinâmico característico de uma teoria conformemente invariante, com o aparecimento de modos de difusão, cisalhamento e de onda sonora.


6 de agosto (14:00h, Sala 407, Bloco B, 4º andar - Santa Adelia)

Colóquios do CCNH: "Controle molecular em filmes nanoestruturados: Aplicação em sensores e biossensores"

Osvaldo N. Oliveira Jr. (Instituto de Física de São Carlos, USP)

O controle molecular das propriedades de materiais nanoestruturados vem permitindo produzir dispositivos cada vez mais sofisticados. No que tange a sensores, sabe-se hoje que a sensibilidade pode ser aumentada consideravelmente se as unidades sensoriais forem compostas por filmes ultrafinos. Quando se empregam medidas elétricas, em particular, a alta sensibilidade está associada a efeitos de interface, como é o caso da língua eletrônica. Nesta palestra serão apresentadas as técnicas mais empregadas para fabricar filmes orgânicos nanoestruturados, e suas aplicações para vários sensores. Merecerá destaque a possibilidade de usar unidades sensoriais com capacidade de reconhecimento molecular, principalmente para biossensores. O reconhecimento molecular permite não só maior sensibilidade, mas também confere seletividade aos sensores. A física subjacente à alta sensibilidade será mencionada, com ênfase em experimentos que permitem avaliar a interação da água em interfaces. Por fim, serão discutidas abordagens de tratamento de dados, especialmente aqueles que exploram técnicas de aprendizado de máquina e visualização de informações, em que o objetivo é correlacionar as medidas elétricas com indicadores de qualidade das substâncias analisadas pelos sensores.



2 de julho (16:30h, Auditório bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

Colóquios do CCNH: "High Pressure Research in Organic Conductors: From the point of view of Strong Electronic Correlations"

Keizo Murata (Osaka City University, Japan)

Heavy fermions, organic conductors, and oxide conductors are representative three groups of strongly correlated systems. Among those heavy fermions have a large number of metallic bands, and the role of the respective band to electronic properties is not complicated. Oxide conductors are similar in that sense. Compared to those, organic conductors have very simple one or two Fermi surfaces, and are well-examined by fermiology experiments. Further band filling is mostly 1/2 or 1/4, which is related to Mott insulator or charge ordering. With the delicate dimensionality and electron correlations, a variety of phase transitions are observed. As for superconductivity, s-, p-, d- and even f-type superconductivities are discussed. To deal with those phase transitions, we point out that pressure and magnetic fields are the powerful tools. Pressure can be combined with transport, NMR, specific heat, etc. It might be interesting to pick up current topics going on in the 2 - 8! GPa range.


18 de junho (16:30h, auditório bloco B, 8º andar - Santa Adelia)

Colóquios do CCNH: "João, brilhante para os cientistas e João ninguém para os outros: 100 anos de Bardeen"

Adalberto Fazzio (CCNH - UFABC)

Se vivo, o engenheiro John Bardeen completaria em 2008 cem anos. Bardeen, um americano típico, foi o único pesquisador que ganhou duas vezes o Prêmio Nobel na mesma área. Ele, juntamente com Brattain e Shockley, recebeu Prêmio Nobel pela mais importante invenção do século XX, o transistor. Depois, trabalhando com o pós-doc Cooper e o estudante de doutoramento Schrieffer, recebeu o segundo Prêmio Nobel pela explicação do fenômeno da supercondutividade. Nesse colóquio falarei sobre a rica carreira científica de Bardeen. Um cientista brilhante que não encontramos mostrando a língua nem tocando bongô.


14 de maio (16:30h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Reatividade e estabilidade de fulerenos hidroxilados"

Roberto Rivelino (IF - UFBA)

A síntese de nanoestruturas baseada em fulerenos tem motivado diversas áreas de pesquisa nos últimos anos. Usualmente esses sistemas são derivados do C60 e apresentam potenciais aplicações em dispositivo moleculares opto-eletrônicos. Um problema central nessa área é a solubilidade das nanoestruturas em diferentes meios. Em particular, os sistemas solúveis em água são sintetizados adicionando grupos funcionais tipo -OH e -COOH na supefície do C60. Dentre estas espécies, fulerenos hidroxilados (fulerenóis) têm sido largamente empregados como dispositivos conversores de energia solar e como agentes oxidativos em meio celulares "in vitro" e "in vivo". Neste sentido, estudos teóricos das propriedades de fulerenóis têm ajudado a compreender aspectos fundamentais sobre estrutura e reatividade destes nanocompostos. Assim, nossa contribuição tem sido dada ao nível da estrutura eletrônica dos fulerenóis, utilizando á teoria do funcional da densidade. Apresentaremos uma descrição detalhada de cálculos de estrutura eletrônica recentes, evidenciando reatividade, estabilidade estrutural e absorção ótica para diversos fulerenos hidroxilados.


07 de maio (16:30h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Estruturas metálicas porosas em substratos de silício"

José Geraldo Alves Brito Neto (UFABC)

Materiais porosos, devido às suas grandes razões superfície/volume, têm importantes aplicações em áreas como catálise, armazenamento e conversão de energia, sensores e separação. O silício monocristalino, por sua vez, além de ser onipresente na indústria microeletrônica, também é um importante substrato para a construção de microssistemas eletro-mecânicos e microdispositivos fluídicos, que compõem uma área de pesquisa extremamente ativa atualmente. Conseqüentemente, a possibilidade de produzirem-se camadas de materiais porosos manipuláveis através das técnicas convencionais de microfabricação sobre silício é muito interessante.
Nesta apresentação serão revisadas estratégias disponíveis para a síntese de camadas porosas metálicas. Serão também apresentadas algumas das nossas contribuições nesta área, com ênfase na construção de eletrodos miniaturizados para células a combustível.


30 de abril (16:30h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Nanofios de Ouro"

Antônio José Roque da Silva (IF - USP)

Nanociência e nanotecnologia têm atraído enorme atenção nos últimos anos, em parte devido ao fantástico desenvolvimento experimental do ponto de vista de síntese e manipulação da matéria na escala nano. Em paralelo, desenvolvimentos teóricos permitem hoje comparações realistas com experimentos, auxiliando nas suas interpretações e análises. Nanofios metálicos compostos de uma única cadeia de átomos suspensos entre dois eletrodos ilustram o grau de avanço na síntese e controle de materiais nanoestruturados. Nesse seminário serão apresentados resultados sobre a evolução dinâmica e ruptura de fios de ouro, analisando a influência de impurezas e efeitos de temperatura.


23 de abril (16:30h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Síntese, Caracterização e Aplicações de Nanoestruturas de Polímeros Eletrônicos Orgânicos"

Everaldo Carlos Venâncio (UFABC)

Os polímeros eletrônicos orgânicos, também conhecidos como polímeros condutores intrínsecos, vêm sendo extensivamente estudados devido às suas propriedades únicas, como por exemplo, condutividade elétrica comparável à de metais como cobre, e flexibilidade e capacidade de processamento dos polímeros convencionais. Desde sua descoberta em 1977 (Alan G. MacDiarmid, Alan Heeger, Hideki Shirakawa), ocorreu uma busca incessante pelo aumento da condutividade elétrica destes materiais. No entanto, nos últimos cinco anos, com o advento da nanociência, houve uma mudança de paradigma. Atualmente, não só as propriedades elétricas são importantes, mas também o tipo de arranjo nanoestruturado obtido, o qual confere a estes materiais novas oportunidades, tanto sobre aspectos fundamentais, como química de polímeros e também novas aplicações. Os aspectos fundamentais envolvem estudos de novos métodos de síntese e suas implicações no tipo de morfologia obtida e no processamento destes materiais. A pergunta fundamental é: como é possível manipular a morfologia do material obtido partindo-se dos mesmos reagentes químicos? A aplicação destes materiais envolve desde dispositivos para armazenamento e conversão de energia, catálise, sensores, até sistemas para o crescimento e diferenciação de células animais (blendas e nanocompósitos de polímeros eletrônicos orgânicos e biopolímeros).


14 de abril (16:00h, no 6º andar)

"Accelerating Cold Dark Matter Cosmology"

José Ademir Sales de Lima (IAG-USP)

A new kind of accelerating flat model with no dark energy and fully dominated by cold dark matter (CDM) is investigated. The number of CDM particles is not conserved and the present accelerating stage is a consequence of the negative pressure describing the irreversible process of gravitational particle creation. In order to have a transition from a decelerating to an accelerating regime at low redshifts, the matter creation rate includes a constant term of the order of the Hubble parameter. In this case, **H_0 does not need to be small in order to solve the age problem and the transition happens even if the matter creation is negligible during the radiation and part of the matter dominated phase. Therefore, instead of the vacuum dominance at redshifts of the order of a few, the present accelerating stage in this sort of Einstein-de Sitter CDM cosmology is a consequence of an unexpected gravitational particle creation process at low redshifts. The dimming of distant type Ia supernovae can be fitted with just one free parameter. As an extra bonus, in the present scenario does not exist the coincidence problem that plagues models with dominance of dark energy.


19 de março (16:00h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Tratamento de Interações Fracas na Teoria do Funcional Densidade"

Maurício Domingues Coutinho Neto (UFABC)

The lack of proper dispersion forces description in Density Functional Theory (DFT) using Generalized Gradient Corrected functionals is addressed by using dispersion calibrated atom centered nonlocal potentials (DCACPs). In this scheme a nonlocal potential is constructed from individually calibrated components for each atom. The aim of this communication is three fold: a) to present an improved procedure for the description of long range interactions using the previously employed simple analytical functional form; b) to present transferability studies for newly determined first row elements (Hydrogen, Oxygen, Nitrogen, He, Ar, Kr) parameters, and c) to investigate the dependency of the DCACPs on the underlying xc-functional being used. To this end DCACPs obtained for rare gases using BLYP and PBE xc-functionals are compared. Particular emphasis is placed on the study of van der Waals complexes of simple aromatic heterocycles (with O and N). The proper consideration of weak interactions will surely improve the first principles description of biomolecules where these effects are of major importance such as in DNA. The simple and effective functional form of the DCACPs warrants their use within a first principles molecular dynamics framework with negligible additional computational cost.


10 de março (16:00h, no 6º andar)

"Universalidades em sistemas de poucos corpos"

Marcelo Takeshi Yamashita (UNESP)

Neste seminário mostraremos alguns resultados para sistemas fracamente
ligados de três corpos utilizando um potencial delta-Dirac. Discutiremos
também alguns conceitos de universalidade no contexto de átomos
ultrafrios e núcleos halo.

05 de março (16:00h, no 6º andar)

Colóquios do CCNH: "Aplicações da Espectroscopia Raman ao Estudo de Propriedades
Físicas de Biomoléculas e no Diagnóstico de Doenças"

Herculano da Silva Martinho (UFABC)

Resumo: a Espectroscopia Raman tem sido usada com muito sucesso em Ciência dos Materiais. Excitações tão diversas como fônons, polarons, magnons, orbitons, "gap" supercondutor, campo cristalino, ondas de densidade de carga e flutuações de spin podem ser sondadas em sistemas mais diversos como supercondutores, óxidos com magnetoresistência colossal, semicondutores, férmions pesados, sistemas nanoestruturados, biomoléculas e polímeros. Por conta de seu
extremo potencial, esta técnica tem tido também aplicação direta em várias áreas do conhecimento tais como biofísica, bioquímica, biologia, farmacologia e recentemente, diagnóstico precoce de doenças. Neste seminário apresentaremos duas importantes aplicações da técnica de Espectroscopia Raman em sistemas ligados à área biológica. A primeira delas relaciona-se ao estudo de intrigantes transições de fase anarmônicas em relativamente baixas temperaturas (100 e 200 K) em bioloméculas, que recentemente tem despertado o interesse de muitos pesquisadores. A natureza destas transições ainda é uma questão em aberto e serão discutidos resultados preliminares relativos a este tema. A segunda aplicação relaciona-se ao emprego da técnica Raman como ferramenta de Biópsia Óptica, capaz de fornecer diagnóstico em tempo real e de modo não-invasivo de uma ampla gama de patologias, desde estados degenerativos de tendões até câncer de mama.


25 de fevereiro (16:00h, no 6º andar)

“Quintessência Cosmológica: Dos Gregos ao Século XXI”

José Ademir Sales de Lima (IAG-USP)

A idéia de uma Quintessência (ou 5o elemento) como um tipo especial de matéria que preenche o cosmos foi introduzida pelos gregos. Na Cosmologia aristotélica, por exemplo, o Universo seria finito, estático e formado por cinco elementos primordiais: água, ar, terra, fogo e Quintessência. O 5o elemento seria uma substância diferente das outras; transparente, inalterável e imponderável; uma matéria prima que formaria a lua, os planetas, o sol e as estrelas. A Quintessência é um elemento essencial para tornar o modelo cosmológico grego consistente. Pela concepção grega, os elementos pesados devem cair para o seu lugar natural (o centro da terra), mas a lua mesmo parecendo pesada não cai. Isso explica a origem da Quintessência como formadora dos corpos celestes. A luz do renascimento científico e da revolução newtoniana, podemos afirmar que a Quintessência surgiu para resolver um problema de aceleração; um conceito que permitiria “sustentar'' a lua e os demais corpos celestes em suas órbitas.
Em 1998, as observações astronômicas de Supernovas mostraram, com grande precisão, que o Universo expande aceleradamente. Tal resultado surpreendeu a comunidade científica, pois, sendo a gravidade uma força atrativa, a expansão deveria ser desacelerada, conforme se acreditou durante muitas décadas.
Para explicar o resultado dessas observações, os cosmólogos introduziram uma componente extra no Universo, o ente responsável pelo atual estágio de expansão acelerada. Atualmente, acredita-se que o Universo é basicamente formado por bárions (elementos pesados), fótons, neutrinos, matéria escura, além da componente que acelera o universo - sendo, esse último, o quinto e o mais abundante dos elementos básicos. Assim, adotou-se o nome Quintessência, oriundo da tradição grega.
Nesta conferência, farei uma revisão histórica do desenvolvimento das idéias em cosmologia, iniciando com as concepções gregas, passando pela cosmologia renascentista, e prosseguindo até o modelo da grande explosão (“Big Bang”) proposto no século XX. Por fim, discutirei os resultados de Supernovas e outras observações complementares que justificam o atual estado de expansão acelerada e sugerem fortemente a existência de uma Quintessência.
A determinação das propriedades e da natureza dessa componente, responsável, juntamente com a matéria escura, por 95% do conteúdo de matéria e energia do universo, deverá nortear o desenvolvimento da cosmologia no século XXI.

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