Programação

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Programação prévia:

Convidados externos:

  • Adalberto Fazzio (CNPEM)
Exploring 2D Materials via Machine Learning Descriptors
  • Celia Anteneodo (PUC-RJ)
Título a definir
  • Cid Bartolomeu de Araújo (UFPE)
Lasers Aleatórios e o comportamento vítreo da luz
  • Dora R. Altbir Drullinsky (CEDENNA/Chile)
Magnetization reversal in cylindrical nanostructures
  • Ildeu de Castro Moreira (UFRJ/SBPC)
Título a definir
  • Oscar Nassif de Mesquita (UFMG)
Título a definir
  • Rodrigo Gribel Lacerda (UFMG)
Crescimento de Grafeno e sua interação com ambientes gasosos e líquidos

Convidados internos:

  • Alvaro Vianna N. de C. Teixeira (UFV)
Título a definir
  • Márcio Santos Rocha (UFV)
10 anos do laboratório de Física Biológica da UFV: da pinça de brinquedo às técnicas ópticas avançadas
  • Sérgio Luis de Abreu Mello (UFV)
Título a definir
  • Silvio C. Ferreira (UFV)
Três décadas de estudo de sistemas complexos na UFV
  • Tiago José de Oliveira (UFV)
Título a definir
  • Winder A. Moura-Melo (UFV)
Título a definir

Mesa redonda

Modelo privado para o financiamento em ciência, tecnologia e inovação

Laboratórios de Portas Abertas

Laboratórios abertos à visitação: "Física de Portas Abertas"

Resumos das apresentações

Adalberto Fazzio (CNPEM)

Exploring 2D Materials via Machine Learning Descriptors

Recent advances in experimental and computational methods are increasing the quantity and complexity of generated data. This massive amount of raw data needs to be stored and interpreted in order to advance the materials science field. Identifying correlations and patterns from large amounts of complex data is being performed by machine learning algorithms for decades. Recently, the materials science community started to invest in these methodologies to extract knowledge and insights from the accumulated data. This review follows a logical sequence starting from density functional theory as the representative instance of electronic structure methods, to the subsequent high-throughput approach, used to generate large amounts of data. Ultimately, data-driven strategies which include data mining, screening, and machine learning techniques, employ the data generated. We show how these approaches to modern computational materials science are being used to uncover complexities and design novel materials with enhanced properties. Finally, we point to the present research problems, challenges, and potential future perspectives of this new exciting field. In this talk I will present a few results of our group in the understanding of properties of 2D- materials. In particularly thermodynamic stabilities and topological insulators 2D-materials.

Dora R. Altbir Drullinsky (CEDENNA/Chile)

Magnetization reversal in cylindrical nanostructures

The magnetization reversal in magnetic nanowires has been studied during the last decades due to the potential use that such structures exhibit as high-density perpendicular recording media and spintronic sensing devices. Several theoretical and experimental studies have been driven in order to understand the magnetization reversal mechanism that exists in a particular structure. But since several factors are involved, this is still an open problem. By means of a combination of Monte Carlo methods and the Scaling Technique, we studied the nucleation and propagation of transversal domain walls in several structures with cylindrical geometry, A particular case is a combination of tubes and wires into a unique element, characterized by a step or plateau in the hysteresis curve, that is, a region in which differential magnetic susceptibility, dM/dH, presents a local minimum or, ideally, vanishes. The effect appears when the nanoelement is composed of two sections with different coercivities, a situation that can be achieved in different ways. In particular, we explored an element composed by wire and a tube sections, and concluded that this step may be augmented in segmented nanoelements with large coercivity difference between the sections. Different possibilities, such as geometry and choice of materials, were explored. We demonstrated that the plateau in the hysteresis curve corresponds to a partial pinning of the domain wall at the interface between wire and tube sections. Another system that will be presented are curved nanostructures. In such systems the average velocity of a transverse domain wall increases with curvature. Contrary to what is observed in stripes, in a curved wire the transverse domain wall oscillates along and rotates around the nanowire with the same frequency. Results presented show that cylindrical structures offer interesting behavior of the reversal of magnetization that can be used in different devices based on the spin control.

Cid Bartolomeu de Araújo (UFPE)

Lasers Aleatórios e o comportamento vítreo da luz

Lasers aleatórios (LAs) – em inglês: Random Lasers - são diferentes dos lasers convencionais porque a realimentação para a obtenção da emissão estimulada e consequentemente da amplificação óptica não é fornecida por espelhos nem grades de difração. Com efeito, a operação dos LAs é possível graças ao espalhamento de luz em micro- ou nano-estruturas desordenadas que atuam como emissores de luz ou dispersos aleatoriamente dentro de um meio luminescente. Devido às características específicas dos LAs, a riqueza dos fenômenos físicos envolvidos na sua operação e sua conformação experimental simples, os LAs atraem atualmente um grande interesse da pesquisa básica, bem como do ponto de vista aplicado. Nesta palestra vou apresentar as idéias básicas sobre LAs mostrando como vários sistemas altamente desordenados podem ser utilizados para a obtenção de LAs eficientes. Uma variedade de sistemas físicos que permitem a operação de LAs emitindo desde o ultravioleta até o infravermelho será considerada. Os mecanismos explorados para a operação de LAs excitados por absorção de um, dois e três fótons, com base em meios orgânicos e inorgânicos, serão discutidos. Analogias entre os LAs e sistemas complexos estudados pela Física Estatística também serão analisadas. Em particular, vou discutir analogias com os Vidros de Spin e a observação de Transições de Fase Fotônicas caracterizadas através do estudo das flutuações de intensidade dos LAs.

Rodrigo Gribel Lacerda (UFMG)

Crescimento de Grafeno e sua interação com ambientes gasosos e líquidos

Grafeno constitui uma forma de carbono bidimensional. Desde que foi obtido experimentalmente por Novoselov e colaboradores, este material se tornou uma fonte ideal para o estudo do comportamento de elétrons em sistemas de baixas dimensões, como também vêm demonstrando ser bastante promissor como aplicação em dispositivos eletrônicos. Além disso, o grafeno possui uma dispersão eletrônica linear e possui mobilidade elétrica para ambos os portadores que podem chegar a ordens de µ ~ 100.000 cm²/V.s. Essa última característica tornou o grafeno um forte candidato para diversas aplicações na microeletrônica e causará um grande impacto na área de (bio)sensores e dispositivos como telas sensíveis ao toque.Recentemente, a produção do material grafeno em grandes áreas possibilitou o surgimento de novas configurações de dispositivos capazes de explorar de maneira ainda mais interessante as interações entre grafeno e o ambiente que o cerca. Propriedades mecânicas do grafeno puderam ser mais facilmente investigadas utilizando-o em uma configuração de membrana ressonante, suas propriedades de permeabilidade vêm sendo estudadas a partir da interação da membrana atômica com diferentes atmosferas gasosas e novas possibilidades surgem com o melhor entendimento das propriedades elétricas e mecânicas do grafeno sobre/sob diferentes líquidos. A integração do grafeno com uma arquitetura microfluídica pode ser bastante promissora para o desenvolvimento de aplicações em (bio)sensores.Neste trabalho serão abordados aspectos gerais relacionados ao crescimento de grafeno e de suas aplicações nas mais diversas áreas. Mais especificamente serão apresentados estudos da interação do grafeno com o gás hidrogênio e sua aplicação como um sensor de gás e também a integração de membranas suspensas de grafeno com canais microfluídicos “enterrados”, criando uma plataforma para o estudo da interação da monocamada de grafeno com meios líquidos [1,2,3]. Será visto como a interface grafeno/água responde mecanicamente à ação de uma força de indentação e qual é a resposta elétrica da membrana suspensa de grafeno em contato com a água.Agradecimentos: Os autores gostariam de agradecer a Fapemig, INCT de Nanomateriais de Carbono, Cnpq/MCT, Petróbras, BNDS, e Capes pelo suporte.
Referências:[1] Ferrari, G. A. et al., Apparent Softening of Wet Graphene Membranes on a Microfluidic Platform, ACS NANO 12, 4312 (2018).[2] Rezende, N. P. et al., Probing the Electronic Properties of Monolayer MoS2 via Interaction with Molecular Hydrogen, Advanced Electronic Materials, 5, 1800591 (2019).[3] Pereira, C. L. et al., Reversible doping of graphene field effect transistors by molecular hydrogen: the role of the metal/graphene interface, 2D Materials 6, 025037 (2019).

Resumos dos palestrantes internos

Márcio Santos Rocha (UFV)

10 anos do laboratório de Física Biológica da UFV: da pinça de brinquedo às técnicas ópticas avançadas

Neste seminário apresentaremos um pouco da história do Laboratório de Física Biológica do Departamento de Física da UFV. Ilustraremos as diversas fases vividas durante o processo de implantação de um novo laboratório, desde os primeiros experimentos com videomicroscopia e uma pinça óptica de brinquedo, até as técnicas avançadas recentemente implantadas: a pinça óptica holográfica para estudos de novos materiais e o método de force-feedback para estudos da cinética das interações DNA-ligantes a nível de molécula única.

Silvio C. Ferreira (UFV)

Três décadas de estudo de sistemas complexos na UFV

Neste seminário farei uma brevíssima apresentação cronológica sobre o desenvolvimento da área de complexidade no Departamento de Física da UFV iniciada há quase três décadas com a chegada do Prof. Marcelo Lobato Martins. Também comentarei o estado atual da área, seus impactos para a pós-graduação na UFV e os grupos de pesquisa que emergiram a partir dela.