Apresentações Orais

Seguem abaixo algumas instruções para as apresentações.

Os slides das apresentações devem ser enviadas para o e-mail workshop.dfufmg@gmail.com, em formato Power Point ou PDF assim que possível. Além disso, recomendamos levar a apresentação em um Pendrive para o evento, o computador será disponibilizado no local.

As apresentações devem ter 10 minutos, com tolerância de 2 minutos para mais ou para menos. A questão do tempo será de grande importância, devido à quantidade de apresentações orais no evento, por isto, seremos rigorosos com o cronograma.

01. Lucas Atila Bernardes Marçal
Título: Estudo de domínios ferroelásticos em perovskitas utilizando síncrotrons de quarta geração
Resumo: Perovskitas de haletos metálicos (MHPs) têm demonstrado resultados impressionantes ao integrarem células solares, dispositivos emissores de luz e cintiladores. Apesar de intensos esforços no estudo desses materiais, muitas perguntas acerca de suas propriedades estruturais permanecem em aberto. A visualização de domínios ferroelasticos requer um método que combine alta resolução espacial com sensibilidade a deformações da rede. As novas fontes de luz síncrotron de quarta geração, juntamente com recentes avanços na ótica de focalização de raios-X, possibilitou o aparecimento de técnicas de varredura com nano-feixe (nano-XRD) e imagem em full-field (FFDXM), abrindo novas possibilidades no estudo de MHPs.

Utilizando um feixe de raios-X de 60 nm, fizemos imagens de domínios em nanofios de CsPbBr3 durante uma transição de fase cristalina via nano-XRD. A formação de domínios altamente orientados próximo a 80°C revelou a ferroelasticidade do material. Utilizando FFDXM, fomos capazes de demonstrar a transição local de domínios a diferentes temperaturas próximas ao ponto crítico com 150 nm de resolução espacial e 6 s de resolução temporal. Experimentos com nanofios submetidos a pressão externa aplicada por um microscópio de força atômica (AFM) determinaram a orientação da rede ao longo do cristal. O estudo de domínios ferroelasticos em MHPs é crucial para uma melhor compreensão de suas propriedades físicas, ajudando na integração em dispositivos optoeletrônicos.

02. Moallison Ferreira Cavalcante
Título: Resposta Raman dos cupratos supercondutores na fase com ordenamento de carga (CDW)
Resumo: Nós estudamos a resposta Raman, para as simetrias B1g e B2g, da fase com ordenamento de carga (CDW) que surge no regime "underdoped" dos cupratos supercondutores. Nós mostramos que a resposta B2g produz assinaturas claras da ordem de carga, independentemente dos detalhes da estrutura eletrônica e da concomitante presença da fase pseudo-gap (PG). Esse resultado está em concordância com recentes medidas experimentais. Para a resposta B1g nós vimos um comportamento distinto. Na parte final do trabalho nós calculamos, a partir do pico da resposta Raman, a escala de energia da fase CDW em função da dopagem (p) e, dada a concordância com os resultados experimentais, concluímos que a p-dependência da fase CDW é consequência da p-dependência da fase PG. Isto sugere que a fase PG é a responsável por guiar múltiplas escalas de energias de fases exóticas que aparecem no regime "underdoped" dos cupratos supercondutores.

03. Luiz Felipe Pedro Soares
Título: Uso dos Zeros da Função Geradora de Momentos no Estudo de uma Transição de Fase Topológica
Resumo: Os zeros da função partição canônica (zeros de Fisher) é um método de estudo de transições de fase que se baseia na continuação analítica da temperatura para o plano complexo para identificar não analiticidades nos potenciais termodinâmicos. No entanto, sua aplicação prática se mostra problemática, visto que é necessário conhecer a densidade de estados do sistema, que são os coeficientes de um polinômio de grau elevado, cujas raízes complexas devem ser determinadas. Os zeros da função geradora dos momentos (MGF) foram introduzidos recentemente, e fornecem uma forma alternativa de filtrar a informação termodinâmica relevante para uma transição de fase contida nos zeros de Fisher. Os zeros da MGF apresentam diversas melhorias em relação às abordagens anteriores. Os coeficientes são médias termodinâmicas simples, o grau do polinômio é consideravelmente menor, e crescem muito lentamente com o tamanho do sistema. Neste trabalho, estudamos a transição topológica de Berezinskii–Kosterlitz–Thouless (BKT) utilizando técnicas computacionais como o método de Monte Carlo. Mostramos que, por meio dos zeros da MGF aplicados ao modelo XY, é possível estimar corretamente a temperatura de transição TBKT.

04. Ian Braga
Título: Stochastic evolution of bad memes
Resumo: After the bewildering idea proposed by Dawkins that we and the other animals are just gene-propagator machines, Susan Blackmore stuns even more our notion of selves by proposing that we are also specialized meme machines. This encourages us to question what kind of memes are being propagated though our minds. Here we propose a way of mathematically modeling the influence of the social conformity in the propagation of bad memes (memes with low intrinsic appeal). We state the meme equations, that gives us the number of different kinds of memes living in the population and its total amount. We show that, unlike virus, bad memes have very low probability of initially spreading, but since they are produced in quantity some of then will inevitable follow a stochastic rise, being protected for long times by the social conformity in the groups. We derive analytical approximations for the mean time of exciton of the memes and also for the mean times stayed in each population state. They allow us to use the meme equations to perform some qualitative analysis.

05. Ingrid Carolina Ibagon Pardo
Título: Reducing species extinction by connecting fragmented habitats: Insights from the contact process
Resumo: Motivated by recent findings of enhanced species survival when fragmented habitats are reconnected through narrow strips of land (Pimm and Jenkins, 2019), we study the effect of a corridor connecting two regions on the lifetime of three models exhibiting extinction/survival phase transitions: the basic contact process (CP), the diffusive contact process, and the two-species contact process (2SCP) using Monte Carlo simulations. For the basic contact process we also present semianalytic solutions on complete graphs. We ind that connecting two regions increases the lifetime when the reproduction rate is greater than its critical value. The lifetime enhancement increases with the reproduction rate; for square regions, wide and short corridors provide the best enhancement.

06. Vitor Assunção Moreira Lima
Título: Charge transfer and magnetism in YBCO/LSMO heterostructures
Resumo: Oxide heterostructures have attracted great attention due to the possibility to study the emergent properties of correlated electrons in confined and well controlled atomic length scales. The recent advances in photoemission and epitaxial growth techniques have allowed researches to point out the existence of emergent properties at oxide interfaces and superlattices which are not exhibited by the parent materials. For instance, one can mention the formation of 2D electron gases at interfaces between two band insulators [1] and superconductor-to-insulator transitions in cuprate/manganite superlattices[2].

In this work we have studied the structural, magnetic and electronic properties of YBa2Cu3O7−δ (YBCO)/La1−xSrxMnO3 (LSMO) heterostructures by means of density functional theory (DFT) calculations and its extension including a static local Coulomb repulsion (DFT+U). We find that LSMO induces magnetic moments in YBCO’s copper atoms near the interface due to the charge transfer among the two oxides. The induced Cu local moments are in good agreement with experimental values (~0.06μ B /Cu atom) [3]. Interestingly, we observe an antiferromagnetic coupling of the Cu local moments with the interfacial Mn atoms, as well as an in-plane FM ordering within the interfacial CuO2 layers which is not present in bulk YBCO phase diagram. The calculated density of states suggests a bulk-like behavior for the most intern layers, and a suppression the interfacial copper’s projected density of states near the Fermi energy.

[1] A. Ohtomo et al. A high-mobility electron gas at the LaAlO 3 /SrTiO 3 heterointerface. Nature 427, 423–426 (2004).
[2] B. Gray et al. Superconductor to Mott insulator transition in YBa 2 Cu 3 O 7 / LaCaMnO 3 heterostructures. Sci Rep 6, 33184 (2016).
[3] J. Chakhalian et al. Magnetism at the interface between ferromagnetic and super-conducting oxides. Nature Phys 2, 244–248 (2006).

07. Raphaela de Oliveira
Título: Radiação síncrotron e técnicas de varredura por nanossondas como poderosas ferramentas no estudo de filossilicatos ultrafinos
Resumo: Num esforço para aumentar a lista de materiais lamelares naturalmente abundantes que podem atuar como fonte alternativa de baixo-custo de materiais 2D, pesquisas recentes têm sido realizadas no grupo de minerais filossilicatos, que são isolantes de largo bandgap que podem ser esfoliados até monocamadas. O desafio em usar esses materiais para aplicações nanotecnológicas está relacionado à existência de impurezas e defeitos que podem modificar suas propriedades optoeletrônicas. Este trabalho apresenta como aliar técnicas de varredura por nanossondas com técnicas que utilizam radiação síncrotron no estudo de impurezas e defeitos em flocos ultrafinos de filossilicatos. Observou-se por XRF a distribuição espacial com resolução nanométrica das impurezas presentes nesses minerais, bem como determinou-se seus estados de oxidação por XANES. Através da técnica de SINS foi possível superar o limite de difração clássico e acessar localmente a resposta vibracional desses minerais. Como resultado ímpar, através do imageamento de contraste químico na nanoescala por IR s-SNOM, foi possível sondar a água nanoconfinada entre as lamelas dos filossilicatos, que são minerais naturalmente hidratados. Por KPFM, observou-se que o nanoconfinamento de água é responsável por gerar um padrão de estriamento no potencial de superfície dos filossilicatos. Finalmente, os possíveis arranjos estruturais da água interlamelar em filossilicatos foram analisados por CTR utilizando fontes de raios-X síncrotron.

08. Henrique Melo Mansur Cardoso
Título: Efeitos de proximidade nas propriedades eletrônicas e magnéticas do NdNiO3
Resumo: Os niquelatos de terras raras RNiO3 (R = Pr, Nd, ...) são uma família de materiais correlacionados que apresentam transições metal-isolante (TMIs) e magnéticas bastante influenciadas por parâmetros estruturais. Para o NdNiO3 (NNO), a TMI ocorre na mesma temperatura em que há um ordenamento antiferromagnético (AFM), o que associa a TMI a diferentes graus de liberdade. Em um estudo experimental recente[1], foi observado que é possível suprimir a TMI do NNO crescendo um filme fino do mesmo sobre o half-metal ferromagnético (FM) La2/3Sr1/3MnO3 (LSMO). Neste caso foi observado o surgimento de um momento magnético médio finito dos átomos de Ni, em um acoplamento FM com os Mn. Isto indica uma conexão entre o estado eletrônico do NNO e seu ordenamento magnético, porém não está claro como isto ocorre na heteroestrutura. Fazendo uso da Teoria do funcional da Densidade (DFT), investigamos diferentes super-redes e heteroestruturas de NNO/LSMO. Nossos resultados indicam que não ocorre transferência de carga entre os átomos de Mn e de Ni. A configuração mais estável obtida até o momento indica um acoplamento FM na interface e, além disso, o momento resultante dos Ni é finito, tendo um acoplamento FM com os átomos de Mn. Por fim, a presença da interface induz uma distorção estrutural que torna os sítios de Ni não equivalentes, originando momentos magnéticos distintos, que podem estar relacionados com o surgimento do valor resultante não nulo.

[1] M. Caputo et al. Adv. Sci. 2021, 8, 2101516.

09. Yuri Bernardes Marçal
Título: Superando limites de resolução de técnicas de imagem via difração de raios-X
Resumo: Ao longo das últimas décadas, nanoestruturas epitaxiais ganharam grande atenção da comunidade científica e da indústria de semiconductores por suas aplicações em dispositivos optoeletrônicos. Com isso, muito esforço tem sido empregado na tentativa de encontrar novos materiais com alto potencial tecnológico e também no desenvolvimento de técnicas de detecção de nanoestruturas.

Apesar do grande esforço aplicado até então, técnicas que combinam alta resolução espacial com sensibilidade a strain, como varredura de raios-X, ainda apresentam limites de detecção devido ao tamanho do feixe, que pode ser até centenas de vezes maior que as nanoestruturas. Técnicas como imagem por difração coerente ou ptycografia comumente apresentam problemas de convergência em casos em que o campo de strain na nanoestrutura sofre grandes variações em pequenas distâncias.

Nesse trabalho, mostramos como é possível identificar e analisar, diretamente pela propagação do campo de strain no substrato, propriedades estruturais tanto na interface quanto nas nanoestruturas. O método é especialmente útil em sistemas com espessuras nanométricas e foi demonstrado para ilhas de InGaAs/GaAs, cujo crescimento se dá no modo Strainski-Krastanov.

10. Nayara Gonçalves Gusmão
Título: Assinaturas Espectroscópicas de Sistemas Multiorbitais Fortemente Correlacionados
Resumo: Entender a origem da forte correlação eletrônica em sistemas multiorbitais consiste em investigar e estabelecer uma relação entre as propriedades da física de Mott, relacionada à repulsão entre cargas, e a física de Hund, relacionada às correlações entre spins em diferentes orbitais. Esse processo exige o desenvolvimento de modelos e métodos numéricos que acompanhem a sua complexidade. Estudos recentes [1] mostraram que o uso do método numérico Density Matrix Renormalization Group (DMRG) para resolver o problema auxiliar de uma impureza da Dynamical Mean Field Theory (DMFT) aumenta a precisão na captura de detalhes de assinaturas espectroscópicas em sistemas multiorbitais. Essas assinaturas nos permitem compreender a origem da forte correlação e as propriedades físicas características do sistema. Com esse método, por exemplo, foram obtidos subpicos bem definidos na densidade de estados local, associados a excitações elementares holon-doublon interbandas, permitindo um estudo detalhado da posição desses picos e a dependência com o acoplamento Hund e a influência da diferenciação orbital [2]. A fim de estender o estudo para materiais reais, nosso trabalho apresenta os principais aspectos que motivaram a inserção dessa nova metodologia em nosso grupo de pesquisa, além da reprodução de resultados importantes da literatura através do uso do código DMFT+DMRG.

[1] Y. Núñez Fernández et. al. Phys. Rev. B 97, 121113 (2018)
[2] K. Hallberg et.al. Phys. Rev. B 102, 245138 (2020)

11. Fábio Cardoso Ofredi Maia
Título: Defects as a function of the temperature of synthesis of MoSe2 by CVD
Resumo: In the last decade, transition metal dichalcogenides (TMDs) have been intensively synthesized and studied, allowing a direct correlation of their morphological and physical properties. Nevertheless, the full potential for applications of TMDs intrinsically depends on a deeper understanding of defect type and distribution in these materials. Quantifying and identifying defects in TMDs is therefore mandatory to reach state-of-the-art prototypes and functional optoelectronic devices. In this work we synthesize MoSe2 by APCVD using three different temperatures. The resulting samples are then investigated by Raman and photoluminescence spectroscopy as well as by Atomic Force Microscopy.

Finally, MOSFET devices are made in order to allow a precise measurement of the electrical resistance as a function of the growth temperature. The relation of Raman spectra and defect density1 and synthesis temperature is established, and a comprehensive comparison with electrical conductivity of MoSe2 carried out. This work sheds light into methods for macroscopic quantification of defect density in TMDs, a crucial parameter to tailor technological applications.

12. Mirela Rodrigues Valentim
Título: Ab Initio Calculations of Electronic and Structural Properties of B2N2O2: a New Class of 2D Nanostructures
Resumo: Since the first experiments on graphene, two-dimensional materials have been widely researched worldwide. The present work arises from this context. It consists of a theoretical ab initio introduction of a new class of 2D structures derived from a fully oxidized hBN layer using density functional theory (DFT).

This stoichiometry is fixed and can be written as B2N2O2, but the geometry and the lattice parameters may vary. We have first used evolutionary algorithms to determine the least energetic structures with the mentioned stoichiometry as a constraint. In order to do that, the USPEX implementation was used along with the DFT implementation of the VASP package, resulting in two promising structures with similar energies.

Once determined the structures, DFT calculations using the SIESTA code and Quantum Espresso program were carried out to relax and to determine its electronic and mechanical properties, namely, relaxed geometry and lattice parameters, band structure along with the band gap, carrier mobility, formation energy, phonon dispersion and molecular dynamics.

Results show that both structures are stable and have interesting properties for possible future applications. The phonon dispersion plots have shown no negative frequencies for the structures, which is an indicator of its dynamical stability. Calculations of 2D hBN and O2 molecules revealed that the formation energy of B2N2O2 is negative for the considered geometries. Lastly, electronic properties indicate that both structures are semiconductors with high carrier mobility and with band gaps placed in an optimal range for applications such as, for example, solar cells.

We thank funding agencies CNPq, CAPES and FAPEMIG for the financial support we received.

13. Natália Pereira Rezende
Título: Pesquisa aplicada no desenvolvimento de nanosensores: aspectos gerais e desafios
Resumo: A pesquisa aplicada desenvolve soluções para problemas com objetivos bem definidos. Esses objetivos de curto e longo prazo são traçados em conjunto com as instituições financiadoras. Como exemplo de pesquisa aplicada no departamento de Física da UFMG, podemos citar o projeto desenvolvido no Laboratório de Nanomateriais em parceria com o CTNano e financiado pela Petrobras. Este projeto tem como objetivo geral o desenvolvimento de metodologias para detecção de contaminações de CO2 em gás natural. Dado o grande potencial dos nanomateriais em aplicações como sensores e a experiência prévia do nosso grupo [1-3], em 2019 foi estabelecido o primeiro termo de colaboração com a Petrobras (TC1), visando o desenvolvimento de um nanosensor para detecção de CO2. Durante o TC1, verificou-se que um elemento sensitivo baseado em nanomateriais é capaz de distinguir contaminações de 0 a 100% de CO2 em gás natural. Além disso, diversos ensaios em uma mesma amostra mostraram um tempo de vida superior a 8 meses. Um software de análise de dados foi construído para correlacionar o sinal coletado com a concentração de CO2 medida, o qual apresentou uma taxa de acerto de 93%, com uma precisão de ±0,5%. Devido ao alcance de todos os objetivos do TC1, em dezembro de 2022, foi firmado o segundo termo de colaboração para aperfeiçoamento do nanosensor para detecção CO2 em gás natural, visando a realização de testes em ambiente operacional.

[1] ACS Omega, v.7, p.9388 - 9396, 2022.
[2] Advanced Electronic Materials, v.5, p.1800591,2019
[3] Sensors and Actuators B-Chemical (2020 JCR: 7, 4600), v.266, p.438 - 446, 2018.

14. Rafael Rojas Lopez
Título: Magnetic field control of light-induced spin accumulation in monolayer MoSe2
Resumo: Semiconductor transition metal dichalcogenides (TMDs) have equivalent dynamics for their two spin/valley species. This arises from their energy-degenerated spin states, connected via time-reversal symmetry. When an out-of-plane magnetic field is applied, time-reversal symmetry is broken and the energies of the spin-polarized bands shift, resulting in different bandgaps and dynamics in the K+ and K_ valleys. In our work, we use time-resolved Kerr rotation to study the magnetic field dependence of the spin dynamics in monolayer MoSe2. We show that the magnetic field can control the light-induced spin accumulation of the two valley states, with a small effect on the recombination lifetimes. We unveil that the magnetic field-dependent spin accumulation is in agreement with hole spin dynamics at the longer timescales, indicating that the electron spins have faster relaxation rates. We propose a rate equation model that suggests that lifting the energy-degeneracy of the valleys induces an ultrafast spin-flip toward the stabilization of the valley with the higher valence band energy. Our results provide an experimental insight into the ultrafast charge and spin dynamics in TMDs and a way to control it, which will be useful for the development of new spintronic and valleytronic applications.

15. Thiago Carvalho Ribeiro

Título: Experimental demonstration of an environmental-friendly solar cell based on two-dimensional materials GeS and SnS2 

Resumo: The search for new materials to compose solar cells is a permanent issue in applied physics, since the current possibilities may lack efficiency or are not cost effective for mass production. The renewed interest in two-dimensional materials has also opened up the possibilities of the fabrication of solar devices with these fascinating materials. Finally, the use of more environmental-friendly materials is also a concern, since it would allow a massive use of these devices for energy production in large scale. In this work, we have produced a solar cell with the combination of two novel candidates, i.e., germanium sulfide and tin disulfide. Production of thin films of these materials can be easily achieved by vapor transport methods. Using scanning tunneling microscopy and spectroscopy, we observe that films with variable thickness with nearly atomically flat surface steps can be easily produced, resulting in p-doped GeS and n-doped SnS2. A solar cell based on these two materials was successfully characterized using standard J-V curves in dark and under AM 1.5G illumination irradiance conditions. Stable photocurrent response of our devices was recorded by alternating bright and dark conditions. Most importantly, using quantum efficiency measurements we find that the peak of efficiency of our solar cell is exactly where the standard silicon collar cells efficiency sharply decreases. Therefore, the GeS/SnS2 solar cell may be of potential use as a complimentary device to produce silicon tandem solar cells. 

16. Rafael Battistella Nadas
Título: Kohn anomaly modulation of graphene phonon coherence length and group velocity by gate-dependent nano-Raman spectroscopy
Resumo: Raman Spectroscopy in the micrometer scale is considered to be a spatially incoherent effect. However, in the nanometer scale, interference can occur in the Raman signal. In order to observe this phenomenon, it is necessary to access the so-called near-field Raman signal, and a good way to do that is via tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS). In TERS, the resolution limit is usually greater than the phonon coherence length (Lc), which is a region where scattered photons can interfere. Graphene presents two main Raman bands, G (a phonon that breaks hexagonal symmetry) and 2D (a totally symmetric vibration mode). In the near-field, the first vibration mode scatters photons that exhibit destructive interference, while the latter interferes constructively. Thus, with Lc>0, the 2D band enhances more than the G band in TERS. In this work we performed TERS measurements in a graphene device. By varying the Fermi energy, we show that Lc has a strong dependence on the local doping of graphene. Our results indicate that, when graphene is doped, Lc is larger than when the graphene is near the neutrality point. With LC information in hands it is possible to calculate the group velocity near the Γ point and the values are found to be very high due to the Kohn anomaly effect.

17. Jane Elisa Rocha Guimarães
Título: Desenvolvimento de nano-antenas para TERS
Resumo: A técnica TERS (Tip Enhanced Raman Spectroscopy) ampara-se no uso de uma nanoantena óptica que, associada a um sistema microscopia de varredura por sonda (SPM), permite superar o limite de difração da luz [1]. As nanoantenas do tipo PTTP (Plasmon Tunable Tip Pyramids) [2-4] apresentam uma geometria otimizada para a ocorrência da ressonância de plásmons-poláritrons de superfície, responsáveis pelo aumento da intensidade do campo elétrico no ápice da ponta e no plano da amostra. Isso é o que garante o mapeamento de espectroscopia Raman com resolução espacial em escala manométrica.

Tendo em vista a dependência da ressonância de plásmons com a geometria e as condições de iluminação, o objetivo deste trabalho foi o de estudar e avaliar a dependência da intensidade do campo elétrico ao alterarmos parâmetros geométricos do problema. Foram realizadas simulações com diferentes condições, desenvolvidas com o software Comsol Multiphysics, baseado no método dos elementos finitos, tendo sido empregado o módulo de óptica ondulatória no domínio da frequência. Os resultados foram comparados com uma simulação de referência, baseada na PTTP anteriormente estudada pelos mesmos métodos, que é usada para realização de medidas de TERS nos equipamentos que operam atualmente no INMETRO e na UFMG.

Os resultados obtidos com essas simulações indicaram a possibilidade de amplificar significativamente a intensidade do campo elétrico na região de interesse em relação ao que é obtido com as sondas fabricadas atualmente. Verificamos que casamento do valor do comprimento de onda do laser com os parâmetros geométricos é um dos principais responsáveis pelo confinamento dos plásmons-poláritrons de superfície (SPPs).

[1] RABELO, Cassiano et al. 2019 4th International Symposium on Instrumentation Systems, Circuits and Transducers (INSCIT) - IEEE 2019,1−6.
[2] T.L.Vasconcelos. “Desenvolvimento e estudo de sondas para microscopia óptica de campo próximo”. Tese de doutorado. UFMG, 2015.
[3] T. L.Vasconcelos et al. Advanced Optical Materials 6.20 (2018).
[4] H. Miranda et al. Physica Status Solidi (RRL) – Rapid Research Letters 14.9 (2020).

18. Willyan Cardoso Santos da Silva
Título: Óptica não linear para identificação de placas amiloides
Resumo: Os primeiros resultados relacionados a doença de Alzheimer foram apresentados em 1906, por Alois Alzheimer, em 1968 um trabalho de Blessed, Tomlinson e Roth, a relação entre as placas neuríticas e o quadro de um tipo de demência específico foi estabelecida, estudos comprovaram que a doença Alzheimer também pode manifestar problemas oculares, visando que um possível diagnostico (in vivo) é uma análise muito menos invasiva se feita através do olho, buscamos utilizar de técnicas ópticas que sejam capazes de realizar essa tarefa. Sendo uma delas o CARS (Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy) é a outra o SRS (stimulated raman scattering). Assim utilizamos essa técnicas para identificar essas placas amiloides em retinas de camundongos transgênico, pois com a utilização delas podemos dispensar o uso marcadores, além disso é possível obter imagens em questão de milissegundos, e também um alto poder de penetração graças ao fato de pode ser usar comprimentos de onda no infravermelho, isso mostra que a utilização do CARS e SRS tornariam o processo de diagnostico menos invasivo. Dessa forma nesse trabalho além de tentar identificar as placas amiloides nas retinas também buscaremos um forma de automatizar essas medidas utilizando software da zaber e programação para que possa alterar os comprimentos de onda já predefinidos e também varrer a amostra, tudo isso de forma automática tornando assim todo processo mais simples.

19. Frederico Barros de Sousa
Título: Fotoluminescência ultrarrápida do plasma de elétron-buraco em TMDs
Resumo: Os dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) bidimensionais vem sendo amplamente explorados por conta de suas propriedades ópticas e eletrônicas singulares. Suas fortes interações Coulombianas, por exemplo, fazem com que efeitos de muitos corpos sejam observados até em temperatura ambiente, tornando-os promissores para diversas aplicações. Trabalhos recentes mostraram uma transição de Mott excitônica nesses materiais, onde a partir de uma dada densidade de cargas excitadas o estado ligado elétron-buraco (éxciton) é dissociado em um plasma ou líquido de elétron-buraco. No entanto, a dinâmica dessa transição e a emissão de luz dessa alta densidade de portadores de cargas em diferentes TMDs ainda carecem de mais investigação. 

Neste trabalho, nós observamos uma resposta ultrarrápida em monocamadas e multicamadas de TMDs e um expressivo alargamento em seus espectros de fotoluminescência quando excitados acima da densidade de Mott por um laser pulsado. Nossas descobertas revelaram também a dinâmica de termalização do gás de elétrons gerado a partir dessa dissociação dos éxcitons, que corroboramos posteriormente por cálculos teóricos. Além disso, constatamos uma transição de um gap indireto para direto nas multicamadas de TMDs, acarretando em um aumento significativo da emissão de luz dessas amostras. Desse modo, nossos resultados abrem novas possibilidades para a utilização desses materiais tanto em aplicações quanto para o estudo de fenômenos físicos fundamentais.

20. Lucas Valente de Carvalho
Título: O espalhamento Raman correlacionado Stokes-anti-Stokes: um estudo da influência da largura temporal do pulso de excitação
Resumo: Nesse trabalho estudamos o espalhamento Raman correlacionado Stokes-anti-Stokes em uma amostra de diamante e a influência que a largura temporal do pulso de excitação possui na intensidade de formação dos pares correlacionados produzidos no processo. Para esse estudo foram utilizados dois sistemas de excitação com diferentes larguras temporais de pulso, um com largura temporal de femtossegundos e um com largura temporal de picossegundos. Com esses lasers de excitação foram realizados dois experimentos com diferentes modos de filtragem do sinal: No primeiro experimento essa filtragem é realizada com filtros passa-banda e no segundo experimento utilizamos um monocromador para realizar a filtragem do sinal.

Os resultados apresentados nesse trabalho nos mostram que a eficiência na formação de pares correlacionados é maior com o uso do laser de excitação de pulso de femtossegundos, o que é esperado para um processo óptico não-linear. Nas medidas realizadas com o uso do monocromador nossos resultados confirmaram a existência de uma assimetria na formação dos pares entre as regiões de dessintonização positiva e negativa em relação à região de ressonância Raman. Essa assimetria ainda permanece sem uma explanação teórica satisfatória.

21. Felipe Menescal Pinto de Medeiros
Título: Propriedades ópticas não lineares de materiais bidimensionais (2D)
Resumo: Os materiais bidimensionais (2D) têm-se mostrado bastante relevantes em pesquisa básica e aplicações tecnológicas. Outras famílias de materiais 2D possuem propriedades eletrônicas e vibracionais diferentes do grafeno e por isso permitem novas aplicações tecnológicas. Por exemplo, recentemente foi demonstrado que um semicondutor bidimensional pode ser transformado em um material ferromagnético com a introdução de átomos metálicos dopantes. O objetivo deste trabalho é estudar como a introdução destes dopantes muda as propriedades ópticas e estruturais destes materiais 2D. Para tanto, utilizamos técnicas de óptica não-linear como Mistura de Quatro Ondas (FWM) em conjunto com técnicas ópticas lineares (Raman e PL), para estudarmos amostras de Dissulfeto de Tungstênio (WS2) dopados com diferentes concentrações de vanádio (V). Os espectros de fotoluminescência das amostras dopadas apresentaram dois picos, os éxcitons A e A*, esse último presente nas amostras com introdução de V. Através de imagens de FWM em ressonância com éxciton A*, revelam-se intensidades distintas ao longo da amostra, possivelmente mostrando que a introdução de defeitos é não-homogênea ao longo da amostra, mas que estão concentrados em linhas que ligam o centro ao vértice das amostras. Resultados preliminares com Raman também indicam mudanças nas frequência de vibração de modos E2g ao longo destas linhas, indicando uma maior presença de defeitos com V. Nossos resultados indicam portanto que a introdução de V não é homogênea ao longo da amostra, indicando que melhorias no crescimento destas amostras precisam ser feitas para futuras aplicações tecnológicas.

22. Gabriela Carla Silva Militani
Título: Simulating the Anomalous Force Effect Using Pairs of Entangled Photons
Resumo: It’s called quantum interference of force, the phenomenon that describes an electron traveling through a Mach-Zehnder interferometer with a parallel plates capacitor in one arm and none in the other arm. The electron may be then subjected to a positive force in one path and a null force in the other path. By quantum interference, the wave packet may be deviated in a direction opposite to the expected one at the exit of the interferometer. In other words, this may result in a negative average momentum transfer when it leaves the interferometer by a particular exit. In our present work, we experimentally simulate this effect using pairs of entangled photons in polarization. We explore this degree of freedom to control a shift in the momentum of one of the photons. We’re able to select and manipulate one polarization component of the entangled state and produce the photon spatial shift conditionally to this component. This spatial shift is produced by a spatial light modulator. The entanglement in the auxiliary degree of freedom and the conditional operation of the spatial light modulator are essential for the simulation of the effect. By making a suitable choice of parameters we’re able to interfere the shifted photon transverse profile with the non-shifted one, which thus leads to a negative momentum transfer, therefore reproducing the behavior of the electron on the Mach-Zehnder interferometer. We have a nonlocal control of the “force” by projecting in the polarization state of the second photon of the pair.

23. Lucas Mourão Vieira Montese
Título: Perturbações escalares pré-inflacionárias em modelos de Universo fechado
Resumo: O estudo das perturbações cosmológicas primordiais, inflacionárias e pré-inflacionárias, baseia-se na análise da evolução de um campo escalar, que pode ser descrito como a soma de uma parcela homogênea e uma perturbação, em um espaço-tempo cosmológico descrito por um universo FLRW perturbado. A parte homogênea e isotrópica do sistema é chamada de plano de fundo. Durante o período pré-inflacionário e até o fim da inflação, o plano de fundo é evoluído utilizando-se as Equações de Friedmann e Klein-Gordon. Em Universos fechados, varia-se o parâmetro de curvatura para entender como a dinâmica da expansão é afetada pela presença de curvatura espacial. Valores mais altos de curvatura produzem um regime inflacionário mais curto e, além disso, fazem com que modos normais das perturbações cruzem o horizonte de Hubble mais tarde. O regime pré-inflacionário é modelado por uma Equação de Friedmann modificada fornecida pela cosmologia quântica de laços, a qual inclui correções quânticas à dinâmica efetiva da geometria, eliminando a singularidade do Big Bang e gerando um ricochete do espaço (bounce), o que adiciona uma fase de contração do Universo anterior à expansão. A análise da evolução das pertubações é feita ao introduzir uma quantidade invariante por mudanças de coordenada, a perturbação de curvatura, que se mantém constante após o regime inflacionário. No fim da inflação, esse observável se relaciona de maneira simples às perturbações do campo escalar, em um calibre adequado.

24. Lucas Felipe Bezerra de Melo Oliveira
Título: Experimental discrimination of N pure symmetric states of a qubit with fixed rates of inconclusive outcomes
Resumo: Quantum mechanics forbids deterministic and conclusive discrimination among non-orthogonal states through a single shot measurement. Many strategies were devised to optimize this task that later became fundamental tools for quantum information processing. On one hand, minimum-error discrimination (MED) guarantees determinism (in the sense that one always has a conclusive result about the discrimination) but with the possibility of erroneous retrodictions about the states. On the other hand, maximum-confidence discrimination (MCD) assures confidence but with the cost of having some rate of inconclusive outcomes. Further studies developed strategies that interpolate between those two schemes; it is the case of fixed rate of inconclusive outcomes (FRIO), where the probability of error is minimized under the constraint that a certain probability of having an inconclusive result is fixed.

25. André Marques da Costa
Título: Reconstrução pticográfica de qudits codificados em posição angular e momento angular orbital de fótons
Resumo: O momento angular orbital (OAM) da luz é uma propriedade que surge naturalmente a partir das equações de Maxwell, porém só começou a ganhar um enfoque no final do último século. Nas últimas décadas, o OAM vêm se demonstrado de grande utilidade em diversas áreas da física. No contexto da informação quântica, o uso do OAM fotônico permite criar estados quânticos de altas dimensões, chamados qudits, os quais apresentam vantagens em relação a qubits em aplicações como, por exemplo, criptografia quântica e testes fundamentais da mecânica quântica. Em várias dessas aplicações é necessário reconstruir o estado quântico a ser utilizado, já que ele contem todas as propriedades mensuráveis de um sistema físico. Recentemente foi proposta uma técnica simples para reconstrução de estados quânticos puros, chamada pticografia quântica. Ela se baseia em projeções do estado de entrada em diversos subespaços que se sobrepõem, seguidas de uma medição na base da transformada de Fourier quântica. Nosso trabalho propõe aplicar esta técnica em estados de qudits com OAM. Para isso, utilizamos uma representação desses qudits na base de posição angular, que se relaciona com a base de OAM por meio de uma transformada de Fourier. Nessa representação as projeções da pticografia são realizadas com simples filtros espaciais, enquanto a medição na base de Fourier é realizada pela medição do OAM do fóton. A técnica proposta é experimentalmente mais simples do que as técnicas atuais.

26. Rodrigo Ferreira Saliba
Título: Dinâmica de Sistemas Quânticos de Muitos Corpos Abertos e Trajetórias Quânticas
Resumo: A área de sistemas quânticos de muitos corpos oferece métodos para entendimento em nível quântico de fenômenos fundamentais, como magnetismo, supercondutividade e mudanças de fases. No contexto de sistemas abertos, a utilização de técnicas de ótica quântica em sistemas atômicos, moleculares e óticos (AMO) permite, através da utilização controlada de fenômenos dissipativos, a obtenção de estados específicos, assim como a construção de hamiltonianos microscópicos utilizados para o estudo da dinâmica de determinados modelos. Conforme a complexidade do sistema tratado aumenta, a utilização de métodos numéricos para seu entendimento se torna uma ferramenta importante. No entanto, o custo computacional das simulações cresce exponencialmente com o número de graus de liberdade, isso torna complicado o estudo de suas propriedades ainda que em modelos simples. Nesse trabalho, discutiremos como a dinâmica de sistemas quânticos de muitos corpos é alterada quando consideramos efeitos dissipativos, como também métodos numéricos para obtenção de resultados importantes sobre eles. Em particular, veremos como a técnica de simulação de trajetórias quânticas pode ser um recurso poderoso nesse contexto.

27. Warley Marcos Santos Alves
Título: Reconstrução Pticográfica de Estados Multi-qubits
Resumo: Tecnologias quânticas de segunda geração vêm sendo exploradas por grandes empresas, vários países desenvolvidos estão fazendo investimentos bilionários. Uma ferramenta muito importante no desenvolvimento de tais tecnologias é a reconstrução de estados quânticos, pois ela permite a determinação de um estado desconhecido e também avaliar se um determinado aparato experimental está gerando estados quânticos corretamente. Na literatura há diversas propostas para a reconstrução de estados quânticos. Neste trabalho estudamos um método chamado pticografia quântica usando computadores quânticos de chips supercondutores da IBM. O método reconstrói estados puros usando uma única base para as medições aliada a um conjuntos de projetores que ``escaneia'' o estado. A ideia deste método se baseia na pticografia que é uma técnica de imageamento na qual uma iluminação coerente localizada varre regiões de um objeto e gera um conjunto de intensidades de difração que são usadas para reconstruir computacionalmente a função complexa que caracteriza esse objeto. Nossas simulações apresentam ótimos resultados para uma diversidade de estados, tanto para estados separáveis quanto emaranhados, onde para 2 qubits chegamos a fidelidades acima de 0,99 e para 6 qubits acima de 0,9. Nos experimentos usando máquinas reais obtemos fidelidades acima de 0,9 para 2 qubits e acima de 0,8 para 3 qubits.

28. Mayara Kalita Moura Gomides
Título: Estudo polarimétrico da nuvem interestelar Riegel-Crutcher
Resumo: O meio interestelar compreende todo o material entre as estrelas, e é constituído por gás, poeira, campo magnético etc., e dada sua importância na história e evolução da galáxia, o estudo do meio interestelar é um dos tópicos mais intrigantes da Astrofísica Moderna. A maior concentração de poeira interestelar é encontrada nas nuvens moleculares, que são os sítios, onde as estrelas, e planetas, são formados. Neste trabalho estudamos e analisamos a nuvem conhecida pelo nome de Riegel-Crutcher (RC), composta de gás molecular e que apresenta estruturas filamentares. A nuvem RC é conhecida por ser uma nuvem fria em uma região onde o HI é abundante. Nosso objetivo é analisar a relação entre a poeira e o campo magnético presente na nuvem. Para isso realizamos um vasto mapeamento de polarização óptica dessa nuvem, o que nos forneceu milhares de vetores de polarização obtidos para estrelas de fundo. Com esses dados estamos investigando o alinhamento da poeira interestelar com o campo magnético da nuvem, o que poderá nos fornecer informações relevantes acerca das características da nuvem RC, tais como a importância do campo magnético na formação e estrutura dessa nuvem, influência na formação de futuras estrelas etc.

29. Guilherme Monteiro
Título: Simulações globais da Instabilidade de Tayler em interiores estelares estáveis à convecção
Resumo: A Teoria do Dínamo, que explica a origem dos campos magnéticos no universo, vem sendo testada exaustivamente ao longo das últimas décadas. Contudo, as principais propriedades da atividade magnética solar/estelar ainda não foram reproduzidas com precisão. A explicação para o campo magnético em estrelas sem envelope convectivo, como as Ap/Bp, é ainda mais complexo: dependendo da criação de modelos com novos mecanismos capazes de gerar esse campo. Nosso estudo explora a possibilidade da instabilidade de campos magnéticos gerarem os efeitos necessários para manutenção de um dínamo em zonas estáveis à convecção. Para isso, utilizamos de simulações globais 3D que representam uma fina camada estelar, entre 0.6R* e 0.75R*, e cuja estratificação é similar àquela da parte superior da zona radiativa solar. Nessa região, avaliamos a estabilidade de um campo magnético toroidal antissimétrico para casos com e sem rotação. No caso sem rotação, vemos que sistema se torna instável devido a Instabilidade de Tyler (TI) e a intensidade do campo decai rapidamente. Com a presença de rotação, o desenvolvimento da TI é suprimido e o campo magnético assume uma configuração mista toroidal-poloidal que se difunde de forma turbulenta. Investigamos a dependência dessa estabilização com fatores como rotação, intensidade do campo e difusividade magnética. Esse resultado possui aplicações não apenas para estrelas Ap/Bp, mas também para estrelas que possuam envelopes radiativos internos, como o Sol.

30. Mariane Dias de Souza Gomes
Título: Estudo de Ondas de Rossby no Sol
Resumo: As ondas de Rossby são oscilações de grande amplitude que ocorrem em fluidos submetidos à rotação. Sua descoberta foi feita primeiro na Terra, onde elas têm papel fundamental na determinação do clima terrestre. Também estão presentes em outros objetos astrofísicos, como planetas, discos de acreção e estrelas. No Sol, estas ondas foram previstas há pouco mais de 40 anos, mas só foram detectadas recentemente a partir da observação de pontos coronais luminosos. Estudos destas ondas feitos por modelos têm muito a contribuir para o entendimento da interação entre elas e outros fenômenos no Sol, como é o caso do dínamo solar, mecanismo responsável por gerar e manter seu campo magnético. No presente trabalho, realizamos simulações numéricas hidrodinâmicas com o código EULAG-MHD em uma estrela do tipo solar a fim de estudar a propagação e contribuição destas ondas na dinâmica do Sol.

31. Paola Gessy Oliveira de Melo
Título: Impacto da atividade magnética da estrela AU Mic no seu sistema planetário
Resumo: Estrelas jovens produzem alta atividade magnética na forma de manchas, erupções, ejeções de plasma coronal e ventos ionizados. A emissão desses fenômenos na forma de raios-X de alta energia e radiação ultravioleta afeta a química da atmosfera de planetas próximos a estrela. Além disso, os fluxos de altas energias podem prejudicar a formação de vida na superfície de planetas presentes na zona habitável de suas estrelas ativas. Neste trabalho, iremos caracterizar a atividade magnética da estrela anã AU Mic, de tipo espectral M e de idade de aproximadamente 22 milhões de anos, que hospeda dois planetas já detectados AU Mic b e AU Mic c. A análise da atividade magnética está sendo feita a partir das observações fotométricas do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) durante 27 dias em 2018 e 23 dias em 2020, através das quais estudamos as propriedades das erupções e das manchas da estrela. Considerando essas características, pretendemos investigar uma possível relação entre a atividade magnética emitida pela estrela AU Mic e seu impacto nas atmosferas do seu sistema planetário. Esses resultados podem nos ajudar a compreender melhor uma provável dependência entre parâmetros magnéticos vistos em estrelas jovens e a habitabilidade de seus exoplanetas.