Colóquios 2015
TERÇA-FEIRA - 08 DE DEZEMBRO DE 2015 - 14H
Electronic properties of Graphene-like systems and applications. A theoretical approach
Prof. Rafael Ramón Rey Gonçalvez - Universidad Nacional de Colombia
Since the discovery of graphene by Geim and Novoselov at 2004 [1], several analogous systems have been theoretically and experimentally studied, due to their technological interest. Both monoatomic lattices, such as silicine and germanene, and diatomic lattices (h-GaAs and h-GaN) have been studied. We obtain and confirm the chemical stability of these hexagonal 2D systems through the total energy curves as a function of interatomic distance. Unlike graphene, silicine and germanene, gapless materials, h-GaAs and h-GaN exhibit electronic gaps, different from that of the bulk, this could be interesting for the industry. On the other hand, the ab initio band structure calculations for graphene, silicene and germanene show a non-circular cross section around K points, at variance with the prediction of usual Tight-binding models. In fact, we have found that Dirac cones display dihedral group symmetry. This implies that Fermi speed can change up to 30% due to the orientation of the wave vector, for both electrons and holes.
On the other hand, thinking about possible technological applications of graphene, particularly as a molecular filter, interactions between a water molecule and graphene were calculated. Three spatial configurations with different relative orientations were used in order to analyze its influence in the interaction energy. We found differences among three cases. The interaction energy is stronger when the electric dipole moment of water molecule is perpendicular to graphene plane.
TERÇA-FEIRA - 01 DE DEZEMBRO DE 2015 - 14H
Physics Beyond the Standard Model in the LHC era
Alexander Belyayev - University of Southampton, UK
Current experimental and theoretical status of the Standard Model opens many scenarios for the physics beyond the standard model. I will discuss these possibilities and the respective appealing theories along the prospects to test them at the collider and non-collider experiments as well as their connection to Cosmology and Dark Matter.
TERÇA-FEIRA - 03 DE NOVEMBRO DE 2015 - 14H
O mega-telescópio GMT
Prof. Joao Evangelista Steiner - IAG/USP
Será apresentado um breve histórico da Astronomia Brasileira, principalmente nos aspectos observacionais. Também será apresentada uma perspectiva das futuras gerações de mega-telescópios. Em particular, será detalhado o GMT (Giant Magellan Telescope) – sua concepção e perspectivas científicas. Também será discutido o potencial de desenvolvimento instrumental e participação da indústria do estado de São Paulo, tendo em vista o investimento feito pela FAPESP.
TERÇA-FEIRA - 13 DE OUTUBRO DE 2015 - 14H
Uma Moderna Introdução à Fissão Nuclear e Aplicações.
Dra. Gayane Karapetyan - USP
Muitos experimentos têm sido realizados desde a descoberta da fissão nuclear, que visa estudar diferentes aspectos desse fenômeno. No entanto, nossa compreensão acerca dos processos de de fissão não est á ainda completa, devido a uma certa falta de dados experimentais de parâmetros múltiplos. Um exemplo aqui é a relação entre o rendimento dos produtos de fi ssão e o momento angular transferido na fase inicial da interação. As medidas de carga e massa de fragmentos e demais características cinemáticas dos fragmentos de fissão, formam o conjunto de observáveis e são, portanto, de interesse do ponto de vista da modelagem e da compreensão do processo de fissão. O método da atividade induzida (MAI), centro deste seminário, é um dos métodos mais efi cazes para se estudar a formação de resíduos do núcleo e é baseado na espectroscopia de raios-gama, que permite a identi cação de resíduos alvo. Obtemos através do MAI informações sobre a produção de isômeros de alto spin, determinamos o momento angular dos produtos de fi ssão, bem como suas propriedades. Frutíferas perspectivas na área serão discutidas.
TERÇA-FEIRA - 04 DE AGOSTO DE 2015 - 14h
SModelS: A Tool for Making Systematic Use of LHC Results
Prof. André Paniago Lessa - UFABC
During the first LHC data taking run (Run I), the LHC has discovered the Higgs boson, but no signs of new physics. As a result it has been often claimed that new physics must lie on the multi-TeV scale. In this talk we will review the consequences of the LHC results for beyond the Standard Model physics and discuss how to systematically use LHC data to constrain new physics scenarios. Using the simplified models framework we will present a tool (SModelS) which, under some approximations, allows us to extend the LHC results to a much broader class of models than the ones considered by the experimental collaborations. SModelS may also help us identify which important models/signatures have not yet been tested by the LHC.
TERÇA-FEIRA - 23 DE JUNHO DE 2015 - 14h
Explorando o Grafeno
Dr. Ignat Fialkovsky - UFABC
O foco da pesquisa recente de muitas áreas é o grafeno – um alótropo monoatômico de carbono que representa o material mais fino no universo e mais forte medido até agora. Ele promete mais uma revolução tecnológica, ainda por se realizar. Por outro lado, a física teórica e a física matemática estão explorando muitas das possibilidades oferecidas por este material.
Alem de descrever as propriedades básicas do grafeno, nós iremos explorá-lo em dois sentidos opostos. Primeiramente vamos aplicar os métodos já desenvolvidos em Teoria Quântica de Campos para investigação de propriedades inéditas do grafeno como efeito Casimir, efeito Faraday e outros.
Além disso, seguiremos em outra direção, e baseando-se no grafeno entre outros problemas físicos, desenvolvemos novos métodos assintóticos de física-matemática. Nossos resultados nesse caminho podem ser aplicados tanto em problemas relacionados ao grafeno, quanto para qualquer sistema onde há propagação de ondas.
TERÇA-FEIRA - 16 DE JUNHO DE 2015
O espaçotempo na escala de Planck: o que podemos encontrar de novo?
Prof. Alysson Fábio Ferrari - UFABC
No Modelo Padrão e na Relatividade Geral, o espaçotempo é sempre descrito como uma variedade diferenciável, e o sucesso dessas teorias em descrever os fenômenos observados até o momento atesta ser esta uma descrição bastante precisa, ao menos nas escalas de distância em que foram testadas. No que concerne à física na escala de Planck, contudo, em que efeitos de gravitação quântica não podem ser desprezados, não temos até o momento nenhuma informação experimental sobre o que acontece, mas temos sim algumas considerações teóricas para imaginar que podemos encontrar novidades, desde uma modificação radical na descrição do espaço tempo, até propostas mais “conversadoras” como a introdução de estruturas não comutativas e deformações da simetria relativística. Nesta palestra, vou revisar as principais motivações físicas para essas propostas, e resumir um pouco do que se tem feito nessas áreas nas últimas décadas.
TERÇA-FEIRA - 02 DE JUNHO DE 2015
As buscas por nova física nas astropartículas de ultra-altas energias
Prof. Marcelo Augusto Leigui de Oliveira - UFABC
Provenientes de remotas regiões do Universo, os raios cósmicos são produzidos nos mais potentes aceleradores cósmicos e atravessam o meio interestelar e intergaláctico, antes de incidirem na atmosfera da terrestre, gerando nela chuveiros de partículas secundárias ultra-relativísticas. Estes chuveiros dão origem a uma série de fenômenos, como a ionização da atmosfera, a produção de isótopos radioativos, a geração de luz fluorescente e Cherenkov, além de ondas de rádio, micro-ondas e, até mesmo, som. Tais sinais são utilizados por diversos experimentos no intuito de obter informações sobre os chuveiros e suas partículas primárias. Porém, há ainda muitas questões em aberto acerca dos raios cósmicos, que estão dentre os principais problemas da astrofísica na atualidade. Neste colóquio, vou apresentar os mais importantes resultados dessa área de pesquisa nos últimos anos.
QUINTA-FEIRA - 28 DE MAIO DE 2015 - 14h
Magnetic catalysis in curved spacetime
Prof. Vincenzo Vitagliano - CENTRA - Multidisciplinary Centre for Astrophysics - Lisboa
In this talk, I will shortly discuss the combined effect of magnetic fields and geometry on systems of interacting fermions. At leading order in the heat-kernel expansion, the infrared singularity (that in flat space leads to the magnetic catalysis) is regulated by the so called 'chiral gap effect' and the catalysis is deactivated by effect of the curvature. I will show that an infrared singularity may reappear from higher-order terms in the heat kernel expansion leading to a novel form of geometrically induced magnetic catalysis (absent in flat space).
TERÇA-FEIRA - 28 DE ABRIL DE 2015 - 14h
Fabricando motores de spin e criando demônios de Maxwell em sistemas quânticos fora do equilíbrio
Prof. Roberto Menezes Serra - Universidade Federal do ABC
Vivemos em uma época extraordinária em que avanços em técnicas experimentais para o controle de sistemas quânticos nos permitem considerar seriamente a confecção de motores quânticos. Em outras palavras máquinas térmicas cuja a substância de trabalho é um sistema quântico. Em um cenário extremo o meio de trabalho pode ser escolhido como uma única partícula com spin 1/2 em um estado muito distante do equilíbrio. Este regime é completamente oposto ao desenvolvimento original da Termodinâmica. Observações de flutuações de energia neste contexto são fundamentais para a descrição de quantidades como: trabalho, calor e entropia. Tais quantidade são governadas por relações de flutuação que constituem importantes igualdades válidas mesmo muito longe do equilíbrio. A eficiência desses diminutos motores quânticos é limitada pela produção de entropia durante seu ciclo de operação. Entretanto, a informação sobre as flutuações do sistemas pode ser utilizada para reduzir a produção de entropia durante a dinâmica do mesmo, tornando possível a implementação de um verdadeiro demônio Maxwell. É possível também converter informação em trabalho nestes sistemas. Em tempo, não deixaremos de mencionar o “exorcismo do demônio de Maxwell”. Apresentaremos as primeiras investigações experimentais de aspectos termodinâmicos e implementações de máquinas térmicas em sistemas quânticos fora do equilíbrio (na verdade muito longe do equilíbrio). Para isso introduzimos uma plataforma experimental, em Ressonância Magnética Nuclear (RMN), que nos permite sondar flutuações quânticas em sistemas fora do equilíbrio, uma espécie de espectroscopia de flutuações (trabalho, calor e entropia). Estes resultados, obtidos em laboratórios Brasileiros, devem constituir os fundamentos experimentais para uma nova área de pesquisa que tem sido chamada de “Termodinâmica Quântica”.
QUARTA-FEIRA - 22 DE ABRIL DE 2015
De kinks para compactons: caracterização de soluções topológicas
Prof. Roberto Menezes - Universidade Federal da Paraíba
Novos modelos de campos escalares reais apresentam soluções topológicas com comportamento assintótico que pode ser controlado por um parâmetro real. Serão apresentadas as aplicações destes modelos em colisões e em modelos do tipo brana.
TERÇA-FEIRA - 31 DE MARÇO DE 2015
Pinças Ópticas: Princípios e Aplicações
Prof. Antonio Alvaro Ranha Neves - UFABC
Será apresentada uma descrição de uma técnica iniciada à 40 anos atrás até os dias atuais capaz de aprisionar, movimentar e rotacionar micro- ou nano objetos de modo não invasivo, a pinça óptica. A pinça óptica se baseia na transferência de momento da luz, resultando em uma minúscula força de aprisionamento (de pico- a femto-newton) de localização nanométrica que permite investigar processos químicos, biológicos ou físicos nesta escala. Diversas aplicações importantes desta técnica e suas variações nas área biológica e de materiais avançados serão ilustrados. Concluindo com os últimos estudos realizados com esta técnica e futuras direções.
TERÇA-FEIRA - 03 DE MARÇO DE 2015 - 14h
Nonequilibrium entropy production for open quantum systems
Prof. Eric Lutz - University of Erlangen-Nürnberg
Entropy production is a fundamental quantity of nonequilibrium thermodynamics. We here discuss exact microscopic expressions for the nonequilibrium entropy production of closed and open quantum systems that are driven arbitrarily far from equilibrium, in particular beyond the linear response regime. We additionally consider the entropy production rate, which provides information about the speed of nonequilibrium processes, and show that they are bounded from above for quantum systems. The connection with the notion of quantum speed limit is addressed.