Projects (projetos)

X-ray spectroscopy of quantum materials

(Sorry, this entry is available only in Portuguese. Here, you can see some of my professional research activities  described in english)

We have two undergrad + two master FAPESP fellowships available. Click in the links to find out more about the projects. This research will be performed at our laboratories at USP but also in places like  SIRIUS (Campinas), CBPF (Rio) and abroad (UK, France, Sweden...). If you are interested, please send me a two-page CV (like this model). 

Nosso grupo é parte do laboratório de cristalografia do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. Membros do laboratório atuam em temas  diversos, tendo em comum o uso de raios X como ferramenta de pesquisa. As linhas de pesquisa do laboratório são bastante independentes e os grupos compartilham um excelente parque de equipamentos. 

Projetos do grupo 

Nossa pesquisa experimental é feita em laboratórios de luz síncrotron, como na antiga fonte UVX do  laboratório nacional de luz síncrotrons (LNLS).  Este é um campo de intensa atividade e desde de 2022 contamos com  a nova fonte Sírius. Também fazemos muitas viagens internacionais, principalmente para a Europa. Em particular, temos trabalhado no  Max IV na Suécia e no Diamond no Reino Unido. Em nosso laboratório na USP, contamos com difratômetros para caracterização estrutural, workstations que nos ajudam em  simulações/análises de experimentos e executamos alguns projetos de instrumentação científica que dão suporte aos nossos experimentos.   Também temos várias colaborações, nacionais e internacionais, para a obtenção de amostras de interesse do grupo. Atualmente, e pelos próximos anos, nosso grupo se dedica ao estudos dos seguintes temas:

Financiados pela FAPESP, temos dedicado bastante atenção aos supercondutores baseados em Fe (FeSCs). Em particular, exploramos compostos da família do BaFe2As2 (os chamados 122), mas também temos projetos para estudar o FeSe (11) e outros FeSCs.   Planejamos,  e temos executado, experimentos com as técnicas de absorção de raios X (XAS), espectroscopia de fotoelétrons resolvida em ângulo (ARPES) e espalhamento inelástico ressonante de raios-X (RIXS) destes materiais.  Temos também nos organizado para a fabricação de dispositivos estudar materiais sob efeito de pressão uniaxial (strain). Mais recentemente, nos concentraremos também em germanatos de ferro derivados do YFe2Ge2.

Em projeto financiado pelo CNPq  (redes internacionais), estamos investigando a anisotropia magnética em sistemas de valência mista, com especial atenção a sistema Kondo anisotrópicos e Kondo ferromagnetos. O projeto propõe a síntese e caracterização básica das propriedades físicas de materiais e ainda trabalho teórico. Materiais incluem os aluminetos de terra-rara e cobalto, de esquiometria 1-2-8, como o CeCo2Al8, germanatos de terra-rara e níquel, como CeNi2Ge2 e busca ativa por outros materiais. 

Temos dedicado tempo ao estudo dos  AV3Sb5 (A = Cs ou Rb)  que são materiais onde os átomos de V estão organizados em uma rede do tipo Kagome. Esta geometria é a base para uma série de ordens eletrônicas exóticas em sistemas de matéria condensada. Dentro do mesmo tema, temos ainda investigado os chamados 1-6-6 e participando da busca e desenho de novos materiais. 

Uma das linhas de longo prazo em nosso grupo é a investigação de materiais termoelétricos. Temos aplicado técnicas como XRD sob pressão e XAS, que nos permitem investigar propriedades elásticas e vibracionais destes materiais. 

Outros projetos

Relacionadas à estes projetos experimentais, nosso grupo também tem algum interesse em projetos teóricos, de nível de IC ou mestrado. Em particular, pensamos em estudos que possam dar suporte teórico aos problemas experimentais que estamos investigando. 

Como é um projeto em nosso grupo?

O ponto de partida para o estudo da interação radiação matéria é o estudo da difração. Por isso, todos estudantes do nosso grupo começam o projeto aprendendo sobre difração de raios X antes de considerar técnicas mais complexas. Passada esta etapa, procuramos um tema que seja de interesse do grupo e do estudante. 

Note que a difração de raios X é uma ferramenta poderosa e que lhe será útil em muitas áreas das ciências de materiais, Física da matéria condensada ou Química. Este é um ponto muito importante em nossos projetos, pois mesmo que você não continue em nosso grupo você terá aprendido uma ferramenta que poderá aplicar em diversas outras oportunidades. 

Em nosso grupo, fazemos reuniões semanais para discutir aspectos básicos do nosso trabalho e é esperado que cada estudante marque reuniões com o professor para resolver problemas pontuais em sua pesquisa. Podem ser reuniões longas (45 a 60 minutos) ou mesmo uma troca rápida de ideias. O trabalho, em geral, é bastante colaborativo.

Habilidades importantes para nosso grupo

Nosso grupo tem carácter interdisciplinar e costumamos recrutar estudantes da física e da química. É importante que você goste de eletromagnetismo e física (química) quântica e tenha um conhecimento básico de química geral. Conhecimentos específicos de física de estado sólido (ou química de coordenação) também são importantes, mas não são necessários para começar no grupo. Nós combinamos teoria e experimento, habilidades com softwares como Mathematica (para teoria) e Origin (para dados) são importantes.