Colóquios do CIF

Colóquios do CIF ocorrem em média duas vezes por mês e são realizados em parceria com o Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais da Faculdade UnB - Planaltina. Eles têm como objetivo apresentar uma linha de pesquisa de forma didática, de modo a contribuir a conhecimento tanto de alunos de graduação quanto de doutorandos e professores. Dependendo de disponibilidade, nos 15 minutos que antecedem o colóquio um aluno do programa de Pós-Graduação de PPGFIS ou PPGCiMa apresenta um artigo recente de sua coautoria. 

 

As diretrizes gerais para tornar o colóquio mais acessível para o público presente podem ser encontradas nesse link.

 

Antes do colóquio é servido um café da tarde (com bebidas, salgadinhos e bolo), e após o colóquio o palestrante e o público são convidados a continuar a discussão num barzinho perto da UnB!

 

Os colóquios do CIF são transmitidos ao vivo e armazenados no canal do CIF no YouTube: https://www.youtube.com/@cifunb .

 

A lista de palestrantes é definida pela Comissão de Colóquios do CIF, composta por

• Alexandre Dodonov
• Ismael Segundo da Silva Carrasco
• Mariana Malard Sales Andrade
• Bernardo de Assunção Mello

 

A partir de novembro de 2023 os Colóquios do CIF contam com apoio financeiro da Sociedade Brasileira de Física (SBF)!

 

 

Próximos Colóquios do CIF

 

15. André Avelino Pasa (DF - UFSC)

    Por que o Azul da Prússia é um material importante?
    26 de abril de 2024
    Ao vivo em: https://www.youtube.com/@cifunb

Resumo: O Azul da Prússia é um composto de valência mista com estrutura cristalina cúbica, com íons de Fe conectados por ligantes de cianeto, formando a cadeia Fe+3 − N ≡ C − Fe+2 − C ≡ N − Fe+3. O Azul da Prússia foi o primeiro pigmento artificial moderno. Possuindo uma estrutura aberta com grandes sítios intersticiais que viabilizam trocas iônicas, é utilizado para desintoxicação interna em pacientes contaminados com césio radioativo. Mais recentemente, o azul da Prússia e seus análogos foram considerados para serem utilizados como eletrodos de baterias sustentáveis. Neste Colóquio serão descritas as propriedades relevantes do Azul da Prússia e de seus análogos, e técnicas eletroquímicas para preparação de filmes finos e determinação de coeficientes de difusão. Também serão apresentados resultados sobre transformações de fase induzidas pela intercalação de cátions em diferentes sítios intersticiais da rede com base em resultados experimentais e em cálculos da teoria do funcional de densidade (DFT). Como aplicação adicional, será mostrado o uso do Azul da Prússia para detecção de bactérias vivas.

Histórico dos Colóquios do CIF

 

14. Pedro Venezuela (IF - UFF)

    Novos Materiais para Energia Renovável
    12 de abril de 2024
    Colóquio completo: https://www.youtube.com/live/3p4K7OKhmQw?si=BDAXqlObWnsmXBge

Resumo: Estamos passando por um momento histórico no qual combustíveis fósseis estão sendo substituídos por geração de energia por fontes renováveis. As fontes de energia renovável consideradas mais promissoras no momento são a solar, a eólica e a hidroelétrica. Neste contexto, também é necessário desenvolver formas de armazenamento de energia, tais como baterias e hidrogênio verde. Para que essa transição energética ocorra, será necessário desenvolver novos materiais com propriedades específicas, por exemplo: semicondutores para conversão fotovoltaica de energia, materiais para catodos, anodos e eletrólitos em baterias e materiais para produção e armazenamento de hidrogênio. Nesse colóquio pretendemos dar um panorama geral das técnicas teórico-computacionais para estudar as propriedades estruturais e optoeletrônicas de tais materiais, mostrando alguns resultados recentes do nosso grupo. Em particular, vamos discutir as propriedades de dicalcogenetos de metais de transição como possíveis absorvedores de luz solar em células solares. 

 

13. Ado Jório de Vasconcelos (DF - UFMG)

    Nanoóptica de Materiais Bidimensionais
    22 de março de 2024
    Colóquio completo: https://www.youtube.com/live/CtyKS-XmQ9I?si=40Cudqe-Ng_wf0ZQ
    

Resumo: Neste colóquio apresentarei nosso trabalho sobre nanoóptica de sistemas bidimensionais (2D). Novos aspectos teóricos para espectroscopia Raman no regime de campo próximo, incluindo coerência e distribuição de campo são discutidos. Nossos resultados em grafeno e em dicalcogenetos de metais de transição serão apresentados, explorando a conexão entre a metrologia na micro e nano-escala. Vários aspectos como defeitos, homojunções, estruturas de bicamadas torcidas, emissões localizadas em bolhas, rugas e bordas, bem como efeitos de substrato serão abordados detalhadamente. Aspectos relacionados com a instrumentação e inovação relacionadas com o instrumento de nanoóptica serão compartilhados.

 

 

12. Diego Rabelo da Costa (DF - UFC)

    Electronic properties of twisted bilayer graphene quantum dots and rings
    8 de dezembro de 2023
    Palestra completa: https://www.youtube.com/live/egQVEGjT_EI?si=fNYzl1_mjdOskkJ7
 
Resumo: Recently, twist bilayer van der Waals heterostructures have been the subject of substantial theoretical and experimental works due to many fascinating electrical, optical, and magnetic properties, such as unconventional superconductivity, ferroelectricity and correlated insulator behavior for rotation angle between layers of order θ~1º. Moreover, quantum dots (QDs) in bilayer graphene (BLG) are a promising quantum information platform because of their long spin decoherence times, high sample quality, and tunability, whereas quantum rings (QRs) are the most natural systems to investigate quantum interference phenomenon in transport properties, Aharonov–Bohm oscillations and persistent currents. In this colloquium we present a systematic study of the energy levels of twisted BLG QDs and QRs, both in the absence and presence of an external perpendicular magnetic field.

 

 

11. Lauro Tomio (IFT - UNESP, CIF - UnB)

    Condensados de Bose-Einstein: produção de vórtices e turbulência​ quântica com átomos ultrafrios​
    24 de novembro de 2023
    Palestra completa: https://www.youtube.com/live/QecufJDt9A4?si=-4XaZwxqDXJf5R-d
 
Resumo: Neste colóquio será feita uma breve introdução sobre os condensados de Bose-Einstein, cuja existência foi prevista em 1924 e confirmada em 1995 através da produção em laboratório de condensados com átomos ultra-frios de Rubídio e Sódio. Será destacada sua importância para a comprovação de leis quânticas fundamentais, assim como sua relevância nos estudos atuais em que se procura melhor entender fenômenos como de superfluidez e computação quântica. A seguir será exposta a teoria e resultados de simulações computacionais (considerando as possibilidades experimentais existentes), com a produção de vórtices e turbulência quântica em sistemas condensados com átomos dipolares (como Érbio e Disprósio) produzidos em armadilhas bi-dimensionais perturbadas por potenciais periódicos dependentes do tempo.

 

10. Débora Peres Menezes (UFSC, CNPq)

    Física nuclear como ferramenta para estudar estrelas de nêutrons e ondas gravitacionais
    10 de novembro de 2023

    Palestra completa: https://www.youtube.com/live/5myBHj3mXQ0?si=fgHLmKjgQClBgzF2

 

Resumo: A neutron star (NS) was first detected as a pulsar in 1967. It is one of the most mysterious objects in the universe, with a radius of the order of 10 km and masses that can reach two solar masses. In 2017, a gravitational wave was detected (GW170817) and its source was identified as the merger of two neutron stars. Later on, a mass-gap object (either a neutron star or a black hole) was identified in the GW190814 event. To understand neutron stars, an appropriate equation of state (EoS) that satisfies bulk nuclear matter properties has to be used and gravitational wave detections have provided some extra constraints to determine it. Moreover, the NICER telescope, launched in 2017, has also started (in 2021) to send information that helps us determine the radius of these compact objects. In order to obtain NS macroscopic properties, hydrostatic equilibrium equations are used to make the connection with the microscopic EoS. The first and most common hydrostatic equilibrium equations are known as the Tolman-Oppenheimer-Volkoff (TOV) equations. Still, other alternative theories of gravity can also be used, generating different macroscopic properties, which can, in some cases, better describe the recent astrophysical observations. I will show how the minuscule world of nuclear particles and their models can be useful to the understanding of the cosmos through some stellar remnants, which can merge and generate gravitation waves, finally detectable.

 

9. Pedro Henrique de Oliveira Neto (UnB)

    Transporte de carga e energia em semicondutores orgânicos

    20 de outubro de 2023 às 16:00

    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=eoOCUoSPaqo&list=PLukZFARoEvIZfplNm0XqUh-FUBcg5tCgN&index=9

 

Resumo: O colóquio abordará os fenômenos de transporte de carga e energia em materiais orgânicos, destacando a importância do conceito de quasipartícula. Em particular, serão exploradas quatro classes essenciais de quasipartículas: sólitons, pólarons, bipólarons e éxcitons. O colóquio irá abordar como essas quasipartículas afetam o transporte de carga e energia em materiais orgânicos, analisando sua formação, propriedades e implicações para a eletrônica orgânica, fotônica e aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Serão discutidas as implicações práticas desses conceitos para o desenvolvimento de tecnologias mais eficientes baseadas em semicondutores orgânicos.

 

8. Gabriela Marques (Fermi National Accelerator Laboratory, EUA)

    Cosmologia com lentes gravitacionais fracas
    19 de setembro de 2023 às 16:00

    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=8AAqMc6kCnY&list=PLukZFARoEvIZfplNm0XqUh-FUBcg5tCgN&index=8

 

Resumo: De acordo com o atual modelo cosmológico que melhor ajusta os dados observacionais, a densidade de matéria do Universo atual é dominada por matéria escura não luminosa e, consequentemente, não é diretamente observável no espectro eletromagnético. No entanto, a densidade da matéria pode ser estudada através das deflexões das trajetórias dos fótons causadas pelo efeito de lenteamento gravitacional fraco (LGF). O estudo do LGF de galáxias e dos fótons da Radiação Cósmica de Fundo (do inglês, CMB), proporciona a restrição de importantes parâmetros cosmológicos como por exemplo, a soma das massas de neutrinos e o crescimento das estruturas do universo. Tradicionalmente, a análise do LGF é realizada através da correlação de dois pontos, que caracteriza todas informações estatísticas de campos Gaussianos. Entretanto, a estrutura em grande-escala que origina o sinal de LGF, passa por um crescimento não-linear, gerando uma distribuição não-Gaussiana no presente. Desta forma, a estatística de 2-pontos é insuficiente para capturar todas informações contidas nesses dados. Nesta palestra, apresentarei o potencial de restringir informações do universo a partir de diferentes técnicas e ferramentas, incluindo estatísticas de 1, 2 e para além de 2 pontos. Em particular, discutirei nosso estudo utilizando correlação cruzada entre LGF da CMB do Atacama Cosmology Telescope e dados da estrutura em grande escala do Dark Energy Survey e também nossa análise recente usando os dados de LGF do Hyper Suprime-Cam Subaru e diferentes estatísticas.

 

7. Raúl Briceño (University of California - Berkeley, Lawrence Berkeley National Lab, EUA)

    Modern-day Nuclear Physics​

    5 de setembro de 2023 às 16:00

    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=4uDte93k5zw&list=PLukZFARoEvIZfplNm0XqUh-FUBcg5tCgN&index=7

 

Resumo: My research focuses on understanding the implications of the Standard Model of particle physics in the formation of the basic building blocks of nature. This model describes three of the four fundamental forces of nature. The opaquest of these is the strong nuclear force which is responsible for the formation of all atomic nuclei. We know that this force is fundamentally described in terms of the theory of quarks and gluons, which is known as quantum chromodynamics (QCD). My research focuses on the development and implementation of novel mathematical and computational techniques to study the emergence of nuclear phenomena directly from QCD. In this talk, I review some of the key ideas driving the field of nuclear physics. 

 

6. Annibal Figueiredo (UnB)

    Desafios para resolver Equações Diferenciais Funcionais dependentes das trajetórias

    30 de junho de 2023 às 16:00

    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=LnnPFuNaeLU&list=PLukZFARoEvIZfplNm0XqUh-FUBcg5tCgN&index=6

 

Resumo: Neste colóquio discutimos didaticamente os desafios para resolver Equações Diferenciais Funcionais (EDFs). Para tal, introduzimos o problema unidimensional de duas partículas interagindo através de um potencial de oscilador harmônico. No contexto clássico da segunda lei de Newton para interações instantâneas, este problema reduz-se a encontrar as soluções de um sistema de duas Equações Diferenciais Ordinárias (EDOs) de segunda ordem. Relembramos os resultados básicos sobre a existência de soluções locais e suas extensões para soluções globais. Através de um modelo ultra simplificado para propagação de sinais num campo de forças, transformamos os osciladores em um sistema de EDFs. Discutimos as dificuldades de encontrar soluções globais para este tipo de sistema e sua interessante conexão com a questão do isolamento de forças externas. Finalmente, desenvolvemos um algoritmo para obter soluções globais de um sistema de EDFs a partir das soluções de uma sequência de sistemas de EDOs. Aplicamos o algoritmo no problema de duas cargas pontuais interagindo com seus campos eletromagnéticos. Neste problema, devemos resolver as equações de Maxwell para as trajetórias das cargas e suas equações de movimento. Neste caso, as equações de Newton tornam-se EDFs de segunda ordem.

 

 5. Jorlandio Francisco Felix (UnB)

    Como os nanomateriais podem melhorar a produção de energia renovável e a performance de dispositivos eletrônicos?
    16 de junho de 2023 às 16:00
    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=L1Q9Q6w8K4w&list=PLukZFARoEvIZfplNm0XqUh-FUBcg5tCgN&index=5

  

Resumo: Para progredir do laboratório para aplicações comerciais, será necessário desenvolver métodos escaláveis industrialmente para produzir grandes quantidades de materiais nanoestruturados, sejam eles na forma de nanopartículas ou de filmes bidimensionais (2D) com espessuras atômicas. As heteroestruturas van der Waals (vdW) ou os materiais bidimensionais de alta qualidade oferecem muitas vantagens em relação aos materiais convencionais: são leves, transparentes e compatíveis com substratos flexíveis, ao mesmo tempo em que exibem desempenho competitivo em relação aos componentes eletrônicos de semicondutores convencionais. As heteroestruturas da mais alta qualidade ainda são criadas, principalmente, através da esfoliação mecânica de monocristais e depositadas de camada por camada por procedimentos padrão de transferência mecânica. Este método, no entanto, não é escalável e rotas alternativas de fabricação de dispositivos são procuradas para aplicações. Nesse colóquio mostraremos as técnicas de deposição de materiais em grande escala e algumas aplicações dessas técnicas para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos. Falaremos também da possibilidade de se utilizar esses materiais 2D para produção de hidrogênio de maneira limpa e renovável através do eletrólise da água por meio da reação de evolução de hidrogênio (HER).

 

4. Marcelo P. França Santos (UFRJ)

    A luz e as revoluções quânticas
    30 de maio de 2023 às 16:00
    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=jUWtpGE8zvQ

Resumo: Nessa palestra conversamos sobre o papel da luz nas duas revoluções quânticas: a primeira, que dominou o século XX, dos computadores, lasers, fármacos, satélites, energias nuclear e solar, internet, e a segunda que se anunciou a partir do fim do século passado e promete mudar o próximo século, dos computadores quânticos, da inteligência artificial e de muitas outras tecnologias que ainda sequer pensamos. Em particular, discutimos o caráter quântico da luz e seus aspectos didáticos para a compreensão da natureza e práticos para o desenvolvimento tecnológico. Usaremos, como exemplo, a geração de pares de fótons emaranhados por espalhamento em diamante.

 

3. Ismael Segundo da Silva Carrasco (UnB)

    Modelagem do crescimento de filmes finos e dissolução de minerais através da Mecânica Estatística
    12 de maio de 2023 às 16:00
    Palestra completa: https://www.youtube.com/watch?v=TQpbvCokyyk&t=1973s

Resumo: O crescimento ou dissolução de uma fase sólida circundada por um fluido reativo se faz presente em uma vasta gama de fenômenos de interesse científico e tecnológico, desde dispositivos eletrônicos até evolução de solos. Do ponto de vista microscópico, a competição entre os processos de deposição/agregação e evaporação/dissolução define se uma fase sólida cresce ou decresce. Neste colóquio, faremos uma revisão sobre os aspectos teóricos de como o desequilíbrio entre fases leva aos processos de crescimento ou dissolução. Discutiremos o regime próximo do equilíbrio por meio da teoria de Burton-Cabrera-Frank (BCF). Por sua vez, o regime muito longe do equilíbrio será discutido através do conceito de classes de universalidade no enrugamento cinético.

 

2. Caio Cesar Holanda Ribeiro (UnB)

    Condensados de Bose Einstein: conceitos, aspectos experimentais e aplicações
    5 de maio de 2023 às 16:00
    Palestra completa: https://www.youtube.com/live/a9V-mu95esw?feature=share
   Slides: PDF

 

Resumo: Neste colóquio exploramos o fenômeno de condensação de Bose-Einstein sob a perspectiva da teoria de campos. Para um gás de bósons não-relativístico em equilíbrio termodinâmico, veremos que a condensação ocorre quando algum estado quântico do sistema torna-se "macroscópico". Além disso, revisaremos aspectos básicos da dinâmica do condensado, a partir dos quais as noções de depleção quântica e difusão de fase aparecem naturalmente. Terminaremos nossa apresentação discutindo alguns experimentos recentes, incluindo a observação da radiação Hawking análoga, demonstrando o quão versáteis estes sistemas são.

 

 

1. Mariana Malard (UnB)

    Fases topológicas da matéria na era do design de materiais e dispositivos quânticos
    13 de abril de 2023 às 16:00
    Palestra completa: https://www.youtube.com/live/ZtgPfHRb8M8?feature=share
     

Resumo: A pesquisa atual em sistemas quânticos topológicos se insere na interseção entre física, ciência de materiais e engenharia de dispositivos eletrônicos; com ela buscamos entender, medir e, por fim, controlar e usar as excitações e propriedades físicas emergentes das fases topológicas da matéria. Nesse colóquio, discutiremos modelos teóricos mínimos que possuem fases topológicas e alguns modelos mais realistas baseados em efeitos de
proximidade entre materiais, aplicação de campos elétrico e/ou magnético, manipulações da estrutura cristalina do material, dentre tantas propostas atuais de design de fases topológicas. Algumas das mais conhecidas realizações experimentais dessas propostas e suas implicações tecnológicas serão abordadas.

 

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