Programação

Evento em 17, 18 e 19 de novembro de 2021

Inscrições abertas e gratuitas!

Formulário disponível em Inscrições

Programação:

Convidado Especial confirmado

Prof. Dr. Marcelo Lobato Martins

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

50 anos de Física na Escola de Viçosa

Plenárias confirmadas

Prof. Dr. Alberto Saa

Professor Titular do Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica da UNICAMP

Viajando à velocidade do pensamento: breve história das ondas gravitacionais
No dia 14 de setembro de 2015, uma data singular como veremos, foram detectados na terra, pela primeira vez, os sinais de ondas gravitacionais provenientes da colisão de dois buracos negros ocorrida há um bilhão de anos atrás. Consideradas inicialmente como desprovidas de sentido físico, as ondas gravitacionais foram tema de muitos debates ao longo do século XX, vários deles um tanto acalorados, alguns envolvendo o próprio Einstein, quem, por certo, mudou de ideia mais de uma vez com relação à realidade física dessas previsões de sua teoria da Relatividade Geral. Nesta apresentação, será feita uma breve revisão, em nível elementar, dos principais e mais curiosos detalhes científicos, técnicos e históricos desta fantástica saga da Física contemporânea.

Prof. Dr. Alexander Balandin

Professor do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade da Califórnia, Riverside

Thermal Management and Electromagnetic Interference Shielding with Graphene and Low-Dimensional van der Waals Materials
The discovery of unique heat conduction properties of graphene [1] motivated research focused on thermal conductivity of graphene, few-layer graphene and composites with graphene fillers [2]. Recent developments suggest that practical applications of graphene can be expected in thermal management – thermal interface materials, thermal coatings and related [3-4]. It has also been demonstrated that graphene composites are efficient electromagnetic (EM) interference shielding materials – they can reflect and absorb EM energy efficiently even at low loading of graphene, below the percolation limit, while remaining electrically insulating [5]. The general class of the van der Waals (vdW) layered materials is not limited to two-dimensional (2D) materials such as graphene or transition metal dichalcogenides (TMDs), which exfoliate into atomic planes. There exist vdW materials with one-dimensional (1D) motif in their crystal structure, such as transition metal trichalcogenides (TMT), which exfoliate into needle-like atomic chains [6-7]. The exceptional current conduction and EM interaction properties of such materials will also be discussed both in terms of fundamental science and practical applications.

[1] A. A. Balandin, et al., Nano Lett., 8, 902 (2008);
[2] A. A. Balandin, Nature Mater., 10, 569 (2011);
[3] Y. Fu et al., 2D Mater., 7, 012001 (2019);
[4] A. A. Balandin, ACS Nano, 14, 5170 (2020);
[5] F. Kargar, et al., Adv. Electron. Mater., 5, 1800558 (2019);
[6] M. A. Stolyarov, et al., Nanoscale, 8, 15774 (2016);
[7] Z. Barani et at., Advanced Materials, 33, 2007286 (2021).

Profa. Dra. Carolina Brito

Professora do Departamento de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
Carolina Brito é doutora em Física e professora da UFRGS. Pesquisadora do CNPq, com foco em molhabilidade e propriedades de materiais amorfos. Coordena o Programa de Extensão “Meninas na Ciência” e é apresentadora e produtora do podcast de divulgação científica “Fronteiras da Ciência”.

Superfície molhada ou seca: é possível prever?
Ao depositar uma gota de água em uma superfície, é possível que ela molhe a superfície parecendo um filme ou que fique bem para fora parecendo uma esfera. A estes estados são associados a noção de hifrofilia e hidrofobia. Algumas superfícies apresentam meta-estabilidade: dependendo da maneira como a gota é depositada, mais de um estado de molhabilidade pode acontecer. Quais propriedades de superfícies dão origem a estes comportamentos? Como caracterizar e entender a passagem de um estado para outro? Neste seminário eu vou discutir estes fenômenos e apresentar um modelo teórico e simulações que nos permitem explorar este comportamento.

Prof. Dr. Ismael Segundo da Silva Carrasco

Professor do Instituto de Física da Universidade de Brasília (UnB)

Subdivisão de classes de universalidade em fenômenos de crescimento
A dinâmica de interfaces se faz presente em uma ampla gama de fenômenos, desde sistemas biológicos, como a borda de colônias de células, até crescimentos de filmes finos. Apesar da grande diferença entre esses diversos sistemas, se verifica que interfaces de contextos completamente distintos, eventualmente, possuem propriedades estatísticas similares, dando origem ao conceito de classes de universalidade. Essas classes englobam um conjunto grande de interfaces que compartilham simetrias nos mecanismos microscópicos responsáveis por sua dinâmica global. Em torno dos anos 2000, houve uma grande revolução nesta área, quando resultados teóricos indicaram que a classe de Kardar-Parisi-Zhang (KPZ) se subdivide de acordo com a geometria, visto que algumas propriedades universais são distintas entre interfaces curvas e planas. Todavia, como essas demonstrações são válidas no regime de sistemas muito grandes, e as interações dos constituintes elementares desses sistemas é de curto alcance, propusemos que a curvatura da superfície deveria ser irrelevante para a dinâmica das pequenas partículas que constituem a interface. Através de simulações computacionais, mostramos que a curvatura realmente não é o principal fator por trás da subdivisão da classe KPZ, mas sim a dinâmica do perímetro da interface. Mais especificamente, demonstramos que essa subdivisão é consequência da competição entre a velocidade de propagação das correlações na superfície versus a velocidade com que o perímetro da interface cresce. Esse avanço teórico nos permitiu explorar diferentes questões em aberto, inclusive resolver uma controvérsia entre resultados experimentais, que era consequência da interpretação equivocada de que a curvatura da superfície define sua subclasse. Também verificamos que essa subdivisão aparece em todas as classes de universalidade, ao invés de ser algo restrito a classe KPZ.

Trabalho premiado pela Sociedade Brasileira de Física como melhor Tese de Doutorado 2019

Profa. Dra. Solange Binotto Fagan

Professora Titular e Vice-reitora da Universidade Franciscana (UFN)

Nanoestratégias para adsorção de sistemas de interesse biológico e ambiental
Esta Palestra abordará o estudo de nanoestruturas, puras ou funcionalizadas, tais como grafeno, fosforeno negro e azul e respectivas nanofitas. Os nanomateriais são avaliados para uso como nanoestratégias de adsorção de fármacos, vitaminas e outras estruturas de interesse biológico ou como sistemas remediadores ambientais para remoção de sistemas poluentes presentes no meio ambiente. Os resultados que apresentaremos são obtidos por meio de simulações com potenciais ab initio avaliando suas propriedades físicas e químicas, tais como estruturas químicas mais estáveis, comportamento eletrônico e magnético. Em alguns estudos utilizamos os dados experimentais de grupos colaboradores para corroborar as análises obtidas teoricamente e permitir resultados inovadores para o avanço da nanociência e da nanotecnologia.

Destaque do Programa para Mulheres na Ciência da L’Oréal

Seminários confirmados

Prof. Dr. Clodoaldo Irineu Levartoski de Araujo

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Nano-estruturação da futura supercomputação
A dinâmica atual de processamento e armazenamento de informações em dispositivos eletrônicos é baseada nas máquinas de Turing com arquitetura de von Neumann. Nesta arquitetura, a informação tem que ser transportada entre a unidade central de processamento (CPU) e a unidade de memória. Este transporte sucessivo, mais lento do que a velocidade de processamento das CPU, causa o chamado gargalo de von Neumann, que limita consideravelmente a evolução da velocidade de processamento e ocasiona alto custo energético. Além disso, os transistores e memórias utilizadas nestas arquiteturas são baseados em efeitos capacitivos em interfaces semicondutoras, e por isso tem sua escalabilidade (densidade) limitada.

Projetado pela IBM, o mais rápido supercomputador do mundo, OLC f4 AKA Summit, utiliza 13 megawatts para realizar 200 quatrilhões de cálculos por segundo (200 petaflops), enquanto o cérebro humano realiza cinco vezes mais, 1 quintilhão de cálculos por segundo (1 exaflop), consumindo apenas 20 watts.

Neste seminário discutiremos propostas para utilização de materiais magnéticos nanoestruturados, tanto para possível substituição da tecnologia do silício, como para sua aplicação como elemento central em arquitetura similar à do cérebro, na emergente área da computação neuromórfica.

Prof. Dr. Eduardo Nery Duarte de Araújo

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Efeitos fotoinduzidos em nanomateriais à base de Te
Recentemente os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) têm se destacado dentro da classe dos materiais 2D, tanto em estudos referentes às suas propriedades fundamentais quanto nas aplicações tecnológicas. Ao ir do material bulk para a monocamada, há uma transição do gap de energia indireto para o direto, conferindo propriedades elétricas e ópticas únicas aos TMDs em poucas camadas. Esta capacidade de ajustar o gap de energia dos TMDs leva a uma intensa fotoluminescência para poucas camadas, qualificando esses materiais como promessas para aplicações em dispositivos de optoeletrônica em nanoescala. A exposição dos TMDs à luz visível promove mudanças fotoinduzidas, tanto reversíveis quanto permanentes, nos diferentes polimorfos desses materiais. Os mecanismos por trás das mudanças de fase ainda são amplamente debatidos na literatura. Enquanto alguns grupos afirmam que o aquecimento da superfície da amostra é o responsável pelas transições de fase, outros autores argumentam que a excitação eletrônica tem uma contribuição importante na transição metal-semicondutor nos TMDs. Além dos estudos acadêmicos por trás deste fenômeno, ele traz como perspectiva tecnológica a aplicação dos TMDs na produção de memórias fotossensíveis. Neste trabalho serão apresentados avanços recentes na síntese e caracterização de diferentes nanomateriais à base de Te na UFV, que tem contribuído para o entendimento do fenômeno de mudança de fase fotoinduzida nos TMDs.

Palavras-Chave: Dicalcogenetos de Metais de Transição, Optoeletrônica, Materiais 2D; Fotomemórias, Fotocristalização; Efeitos Fotoinduzidos

Referências bibliográficas
[1] Cho, S., Kim, S., Kim, J. H., Zhao, J., Seok, J., Keum, D. H., e Yang, H. (2015). Phase patterning for ohmic homojunction contact in MoTe 2. Science, 349(6248), 625-628.
[2] Kolobov, A. V., Fons, P., e Tominaga, J. (2016). Electronic excitation-induced semiconductor-to-metal transition in monolayer MoTe 2. Physical Review B, 94(9), 094114.
[3] Sanchez-Montejo, E.; Santana, G.; Domínguez, A.; Huerta, L.; Hamui, L.; Lopez-Lopez, M.; e González, J. C. Phase stability in MoTe 2 prepared by low temperature Mo tellurization using close space isothermal Te annealing. Materials Chemistry and Physics, 198, 317-323 (2017).
[4] de Melo, O.; Pelayo, L. G.; Hernández, Y. L. G.; Concepción, O.; Silvan, M. J. M.; Nebreda, R. L.; e Torres-Costa, V.; Chemically driven isothermal closed space vapor transport of MoO2: thin films, flakes and in-situ tellurization. Journal of Materials Chemistry C 6, 6799 (2018).

Prof. Dr. Leonarde Rodrigues

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Nanomembranas semicondutoras e microcavidades tubulares e suas potenciais aplicações
Na última década, uma nova e promissora classe de estruturas semicondutoras bidimensionais tem atraído a atenção da comunidade científica. Tais estruturas são chamadas de nanomembranas semicondutoras. Essa classe de materiais explora efeitos da tensão elástica a que o material pode estar submetido. A engenharia de tensão elástica é um método utilizado para alterar a estrutura de banda do material e controlar suas propriedades básicas. Tal abordagem tem sido utilizada para alterar propriedades de estruturas semicondutoras do grupo III-V, controlar propriedades ópticas de estruturas quânticas integradas a membranas, produzir substratos virtuais com parâmetro de rede modulado e fabricar dispositivos híbridos mediante a transferência das membranas para outros tipos de substratos/materiais. Adicionalmente, as nanomembranas enroladas (geometria tubular), fabricadas via a liberação de camadas tensionadas, têm sido desenvolvidas em diversas frentes de fabricação de tecnologia. Potenciais aplicações como uma eletrônica integrada baseada em dispositivos tubulares e ressonadores ópticos para aplicações em lasers têm sido investigadas. Seu estado híbrido de tensão e compressão ao longo da direção radial do tubo permite controlar propriedades fundamentais de estruturas nanométricas sem a necessidade de aplicação de um potencial externo, já que novos efeitos estão associados à sua inerente configuração tubular. O presente seminário busca abordar resultados recentes desse tópico e as possibilidades de trabalho no Departamento de Física da UFV envolvendo esse tema.

Prof. Dr. Oswaldo Monteiro Del Cima

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

A eletrodinâmica quântica planar e tudo o mais
A eletrodinâmica quântica em três dimensões espaço-temporais tem sido usada, desde os trabalhos pioneiros da década de 1980 de Deser, Jackiw, Schonfeld e Templeton, como base teórica na descrição de fenômenos quase planares em matéria condensada, tais como supercondutores de alta temperatura crítica, efeito Hall quântico, isolantes topológicos, semimetais de Weyl, supercondutores topológicos e grafeno.

Prof. Dr. Vagson Luiz de Carvalho

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Curvatura e magnetismo: sobre paredes de domínio em nanofios dobrados
Efeitos de curvatura sobre propriedades magnéticas de nanoestruturas magnéticas têm chamado cada vez mais a atenção de pesquisadores na área de magnetismo. De fato, diversos trabalhos teóricos e experimentais têm demonstrado como a geometria de uma nanopartícula afeta as propriedades estáticas e dinâmicas da magnetização. Dentre esses efeitos, pode-se destacar o aparecimento de interações efetivas induzidas por curvatura, tais como anisotropia e Dzyloshinskii-Moriya (DM). Nesse seminário, será apresentado o caso particular de fenômenos magnéticos induzidos por curvatura ao introduzir dobras em nanofios cilíndricos (NC) e nanofitas (NF). Entender as propriedades de NC e NF é relevante, pois esses sistemas têm sido considerados como componentes em diferentes aplicações. Muitas dessas aplicações demandam o controle preciso da dinâmica de paredes de domínio (PD) sob a ação de diferentes estímulos. Assim, será mostrado que o comportamento das PDs em elementos curvos é modificado quando comparado com nanoestruturas retas.

Dr. Wesley Cota

Departamento de Física
Universidade Federal de Viçosa (UFV)

Modelagem orientada por dados do espalhamento de doenças infecciosas em populações
Modelos dirigidos por dados são desenvolvidos para aprimorar a acurácia espaço-temporal de previsões epidemiológicas de surtos de doenças infecciosas em populações humanas, como no caso do H1N1, SARS, Ebola e, recentemente, COVID-19. Tanto a mobilidade humana e os padrões de contato são aspectos cruciais do nosso comportamento social que determinam como doenças infecciosas se espalham por diferentes regiões. O movimento de pessoas de um local para outro pode ser descrito por meio de redes complexas, incorporando matematicamente os dados sociais necessários para a modelagem de surtos epidêmicos com resolução espacial, incluindo a distribuição demográfica de populações reais, a natureza recorrente dos movimentos humanos e a heterogeneidade dos contatos sociais. Neste seminário, serão apresentados exemplos desse tipo de modelagem, abordando tanto os aspectos teóricos da explicação microscópica de como determinados fenômenos emergem nesses sistemas [1], quanto como essas ferramentas puderam e podem ser utilizadas para estudar pandemias como a da COVID-19 no Brasil [2] e na Espanha [3].

Referências:
[1] W. Cota et al. "Infectious disease dynamics in metapopulations with heterogeneous transmission and recurrent mobility".
New Journal of Physics 23 073019 (2021)
[2] G. S. Costa, W. Cota, S. C. Ferreira. "Outbreak diversity in epidemic waves propagating through distinct geographical scales". Physical Review Research 2, 043306 (2020)
[3] A. Arenas et al. "Modeling the spatiotemporal epidemic spreading of COVID-19 and the impact of mobility and social distancing interventions".
Physical Review X 10, 041055 (2020)

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