Livro de resumos

Apresentações orais

Sessão 1: 16/10, tarde

Sheilla de Oliveira Marques

Quantum Darwinism(s) and Non-Markovianity in a Model of Quantum Harmonic Oscillators

In order to explain aspects of the quantum-to-classical transition, quantum Darwinism explores the fact that, due to interactions between a quantum open system and its surrounding environment, information about the system can be spread redundantly to the environment. Here we recall that there are in the literature two distinct an non-equivalent ways to make this statement precise and quantitative. We first point out the difference with some simple but illustrative examples. We then consider a model where Darwinism can be seen from both perspectives. Moreover, the non-Markovianity of our model can be varied with a parameter. In a recent work [F. Galve et al., Sci. Reps. 6, 19607 (2016)], the authors concluded that quantum Darwinism can be hindered by non-Markovianity. We depart from their analysis and argue that, from both perspectives to quantum Darwinism, there is no clear relationship between non-Markovianity and quantum Darwinism in our model.

Tatiana Moura Costa

Análise dos processos de acreção/ejeção de massa do disco circunstelar em estrelas jovens

A morfologia e a variabilidade das linhas de emissão formadas no ambiente circunstelar de objetos estelares jovens podem ser usadas como ferramentas para entender a física dos processos de acreção/ejeção do material circunstelar. Modelos de acreção magnetosférica são geralmente usados ​​para descrever estrelas T Tauri, que são conhecidas por terem campos magnéticos fortes o suficiente para truncar o disco interno e formar funis de acreção. Entretanto, poucas HAeBes possuem campos magnéticos detectados, levando a uma possível estrutura de acreção diferente das estrelas T Tauri. Nosso objetivo é analisar como ocorre o processo de acreção nos dois sistemas e comparar suas diferenças. Além disso, pretendemos entender como a estrutura interna se relaciona com os processos de acreção e ejeção de massa. Modelamos o perfil da linha de H$\alpha$ médio, usando o modelo MHD descrito por Lima et al. (2010), e analisamos as possíveis assinaturas de ejeção e acreção magnetosférica nesses diferentes sistemas.

Raphaela de Oliveira

Caracterização de ZnSe crescido por CVD

O seleneto de zinco (ZnSe) é um semicondutor do tipo II-VI com gap direto de 2,7 eV e boas propriedades luminescentes. Atualmente, tem sido um material muito cotado para aplicação como detector bolômetro cintilador de decaimento duplo beta sem neutrino quando enriquecido com o isótopo 82Se, um evento raro ainda não detectado, mas previsto em formulações que estão além do modelo padrão e que se confirmado pode fornecer informações importantes sobre os neutrinos, como o tipo de partícula e sua escala de massa. Essa aplicação exige que ele tenha uma boa resposta térmica e uma boa luminescência, uma vez que a detecção da energia da radiação incidente no material é feita através do aumento de temperatura do mesmo, funcionando como um termistor, e que suas propriedades luminescentes são cruciais na redução do background de detecção. O objetivo do presente trabalho, portanto, foi caracterizar três tipos de amostras de ZnSe não enriquecidas e não luminescentes crescidas em alta pureza pelo método CVD através de técnicas como ressonância paramagnética eletrônica, fotoluminescência, espectroscopia Raman, absorção óptica e microanálise procurando entender como os defeitos pontuais intrínsecos e extrínsecos das amostras influenciam em suas propriedades luminescentes. Para isso, submeteu-se as amostras a tratamentos térmicos, dopagem e irradiação e concluiu-se qual o processo mais efetivo para tornar as amostras luminescentes para aplicação como bolômetro cintilador.

José Roberto Toledo

Defeitos pontuais O- e Ti3+: um modelo para o centro de cor azul no mineral montebrasita

Muitos minerais recebem melhorias de cor através da irradiação com elétrons (e-) ou radiação gama (γ). O centro O- é um centro de cor conhecido, cujo buraco é transferido entre posições equivalentes do centro ao redor de um defeito aceitador gerando bandas de absorção óptica no UV-VIS. Neste trabalho são estudados os centros O- e Ti3+ no mineral montebrasita (LiAl(PO4)(Fx,OH1-x)), produzidos por irradiação com e- e radiação γ. Em seu estado natural a montebrasita é transparente ou levemente amarelada. Por meio de medidas de EPR identificou-se que radiação γ produz centros O- e Ti3+, este último surgindo quando uma impureza de Ti substitui um átomo de Al e captura um elétron liberado pela quebra da OH pela radiação γ. Apesar de este processo gerar o centro O-, não produz mudança de cor na montebrasita. Por outro lado, a irradiação com e- produz apenas centros O- e, neste caso, o mineral adquire coloração azulada. Tratamentos térmicos e variadas doses de irradiação γ indicam que a concentração dos centros O- e Ti3+ atingem um valor de saturação de aproximadamente 10 ppm. Tratamentos térmicos em 300 °C são suficientes para reduzir a zero a concentração de ambos os centros. Já a irradiação com e- é suficiente para produzir apenas centros O- com concentrações superiores a 10 ppm. Logo, a produção de centros O- por irradiação γ está limitada pela quantidade de impurezas de Ti, enquanto a produção por irradiação com e- é virtualmente ilimitada.

Lucas Gustavo Gonçalves Pimenta

Estudo da Estrutura Eletrônica de Cristais de Complexo de Cobalto

O desenvolvimento de materiais que possam alternar entre dois estados quando expostos a estímulos tais como mudanças na temperatura, pressão e luminosidade são um desafio. Tais materiais possuem potencial para aplicações no desenvolvimento de sensores, armazenamento e processamento de informação [1]. Tautômeros de valência são compostos nos quais ocorre a transferência de carga de um centro metálico para ligantes com consequente mudança do spin eletrônico do metal. São exemplos de tautômeros de valência os compostos de coordenação de cobalto [2]. Neste projeto de colaboração com o Laboratório de Cristalografia da UFMG (LabCri - UFMG) que nos forneceu três diferentes estruturas obtidas experimentalmente em diferentes temperaturas de uma amostra de cristal molecular de complexo de cobalto (CMCC), utilizamos a teoria do funcional da densidade para investigar resultados obtidos em experimentos de difração de raios X nos quais foram observadas diferenças entre estados de oxidação da amostra de CMCC quando exposta a diferentes temperaturas.

Sessão 2: 17/10, manhã

Tamíris Roberta Calixto

Descrevendo experimentos de luz comprimida sem estados comprimidos

Estados coerentes são normalmente utilizados para descrever o estado de um campo laser em experimentos de geração e detecção de estados comprimidos. No entanto, o estado do laser é mais bem descrito por uma mistura estatística de estados coerentes com fases aleatórias ou, analogamente, por uma mistura estatística de estados de Fock. Neste sentido, o objetivo do presente trabalho é descrever os experimentos de geração e detecção de um estado de vácuo comprimido em um e dois modos sem a utilização de um estado coerente para descrever o estado inicial do campo do laser. Considerando um estado de Fock para descrever este estado inicial, é possível prever os resultados experimentais sem que o conceito de compressão seja empregado ao longo de toda descrição e, consequentemente, sem a geração de um estado comprimido. Isso levanta um questionamento se há uma explicação geral para estes experimentos que não dependa da base.

Ivan Romualdo de Oliveira

Produção de emaranhamento no efeito Casimir dinâmico em ressonância paramétrica

Neste trabalho calculamos a produção de entropia de emaranhamento no efeito Casimir dinâmico em ressonância paramétrica para um número arbitrário de dimensões espaciais. No caso onde temos apenas uma dimensão espacial o sistema é "metaestável", o que resulta em uma produção logarítmica da entropia de emaranhamento. Em dimensões espaciais maiores o sistema é instável, levando a uma produção linear da entropia. Além disso, a taxa de produção de entropia neste caso é inteiramente determinada pelos expoentes de Lyapunov do sistema.

Luís Henrique Teixeira Reis

Energia, calor e trabalho em sistemas quânticos abertos com dinâmica de Lindblad

Estão presentes na literatura diversos trabalhos onde são analisadas dinâmicas e fluxos energéticos de sistemas quânticos abertos que tem seu estado regido por uma equação de Lindblad do tipo boundary-driven. Entretanto em muitos casos não é feita uma demonstração, a partir de uma dinâmica microscópica unitária, de que o estado do sistema de interesse obedece tal equação. Mostramos, através do um protocolo de interações repetidas, que diferentes dinâmicas microscópicas podem levar à mesma equação de Lindblad e que somente analisando o processo sob o qual o sistema passou pode-se separar em calor e trabalho a variação da energia do sistema. À luz desse resultado identificamos que a cadeia de spins XXZ unidimensional fora de equilíbrio pode funcionar em diferentes regimes: motor, aquecedor e refrigerador. Constatamos também que diferentes formas de definir a energia interna do sistema na dinâmica microscópica são equivalentes frente à consistência com a equação de continuidade da energia que a equação de Lindblad fornece.

Frederico Barros de Sousa

Study of defects in large area two-dimensional semiconductors

Two-dimensional semiconconductors of the transition metal dichalcogenides family (TMDs) are attracting great interest because of its novel electronic and optical properties. Although it is possible to obtain high quality monolayer of these materials by mechanical exfoliation, it is inconvenient to use this technique for future applications. Therefore, it is desirable to work with materials that are grown by large-area techniques as chemical vapor deposition (CVD). However, when TMDs monolayers are prepared by CVD they usually present different types of structural defects that will affect its physical properties. For this purpose, we have studied triangular shaped WS2 monolayers grown by CVD in Si/SiO2 substrates. We have characterized the samples by photoluminescence (PL) imaging, and found that the PL intensity is quenched along straight lines from the center to the vertex of the WS2 triangles. On the other hand, the PL at the edges of the samples are strongly enhanced. In order to further characterize the sample, we have performed atomic force microscopy (AFM) and scanning transmission electron microscopy (STEM) and we have found that along the lines where the PL is quenched there is a larger amount of substitutional defects at the W site. In addition, to understand how the presence of these defects quenches the PL along these lines, we will also show results of time-resolved PL imaging measurements.

Márcia Cristina de Freitas

Study of stellar flares using CoRoT data

Satellite data, like CoRoT and Kepler, and recently TESS, with unprecedented photometric precision and with minimal interruption light curves over periods of months to years provide a unique outlook of stellar variability. Several papers on stellar white-light flares using Kepler data have been published providing interesting results in this field. In this work, we analyse more than 20 flare stars in the main sequence observed by CoRoT that have their spectral type determined spectroscopically. Although its smaller telescope does not have the same photometric precision as Kepler data, we explore the colours channel, which gives invaluable information. We found that most of the analysed stars that have a clear starspot modulation in their light curve do show an excess in the red channel over the blue during their minimum, i.e. when a cool starspot is towards Earth. The flares, on most of the stars in our sample, emit more (50-100%) in the blue channel than in the red, since the flares are more intense in shorter wavelengths. However, we found that their duration is larger in the red channel for approximately half of them. Although it has been reported a strong correlation between flare amplitude and its duration for M4 star GJ1243 observed by Kepler, we do not observe any correlation between them, as is also the case for the flares in the Sun. This study makes an important contribution to fully understand this physical event in the Sun and in other stars and its modelling.

Filipe Henrique de Castro Menezes

Termodinâmica de buracos negros

Na década de 70, foram formuladas as quatro leis da termodinâmica de buracos negros. As relação diretas entre a estrutura das leis de buracos negros e das leis da termodinâmica eram vistas como nada mais que algo formal, até o momento que, com a introdução de fenômenos quânticos ao problema inicial, foi evidenciado que buracos negros emitem energia, seguindo uma distribuição térmica. A existência de uma termodinâmica de buracos negros sugere que deve haver uma mecânica estatística subjacente, podendo se estender a espaços-tempos mais gerais. Nessa linha, estudamos as leis da termodinâmica de buracos negros, a fim de se compreender a relação entre propriedades do espaço-tempo e a termodinâmica.

Guilherme Monteiro

Simulações de dínamo com imposição de cisalhamento em zonas radiativas

A teoria do dınamo, para explicar a origem do campo magnético em objetos cósmicos, é muito bem estabelecida ao longo da literatura. Entretanto, suas nuances são objeto de constante estudo por parte de diversos grupos de pesquisa, que empregam as mais diferentes variáveis buscando um melhor entendimento desse efeito. No entanto, estudos recentes, utilizando simulações globais do dınamo solar, mostram que os ciclos magnéticos podem ser provenientes da interação entre o dı́namo e instabilidades causadas pelo cisalhamento magnético (magneto-shear) que se desenvolve na tacoclina e na zona radiativa. Enquanto que, estudos sobre magneto-shear, esbarraram na dissipação dessas instabilidades após sua saturação, outros mostram que a presença de uma imposição de cisalhamento (shear forcing), é capaz de gerar as instabilidades necessárias para a ocorrências dos ciclos magnéticos. Buscando verificar essas possibilidades, simulamos a região radiativa e tacoclina de estrelas emelhantes ao Sol, mas totalmente radiativas em 3D utilizando o código EULAG-MHD. Buscamos assim verificar se seria possı́vel a formação desses ciclos magnéticos com a presença dessa imposição de cisalhamento. Nossos resultados mostram que, mesmo sem a presença de uma zona convectiva, o dı́namo pode ser gerado e mantido apenas com a presença do forcing. Em alguns casos, obtivemos a presença de dois ciclos magnéticos, com perı́odos distintos, tal como observado no Sol.

Marcello Nery

Estruturas quânticas de causa comum e causa direta

Uma linha de pesquisa crescente na área de informação quântica nos últimos anos é a que utiliza o formalismo de operações de ordem superior, que tem matrizes de processo como casos particulares, para se estudar relações causais entre um determinado número de partes. Supondo duas partes, denominadas Alice e Bob, tal formalismo proíbe que exista comunicação simultânea de Alice com Bob e Bob com Alice. Mesmo com tal restrição, existem processos que não possuem uma ordem causal bem definida, sendo o "Switch quântico" o exemplo mais famoso. O Switch quântico é um processo de superposição coerente de um processo em que Alice comunica com Bob com um que possui ordem oposta, em que Bob comunica com Alice. Tal processo possui implementação experimental, mas a natureza das relações causais envolvidas ainda é controversa. Na mesma linha de pensamento em que o Switch quântico foi construído, foi proposto um processo construído como superposição coerente de um processo que possui apenas relação de causa comum entre as partes com outro processo que possui apenas uma relação de causa direta entre as partes. Foi mostrado que esse processo não pode ser decomposto como mistura probabilística de processos de causa comum com processos de causa direta, e que isso seria determinado pela sua natureza de superposição de estruturas causais distintas. Neste trabalho, voltamos nossa atenção para um cenário um pouco mais simples que o estudado no trabalho envolvendo a superposição de causa comum e causa direta, mostrando que, diferente do que acontece no cenário de ordem causal indefinida, existem processos que não podem ser decompostos como mistura probabilística de um processo com causa comum e um com causa direta, mas que são fisicamente realizáveis, sem a necessidade de invocar a superposição das estruturas causais. Além disso, mostramos quais elementos são necessários para que um processo possua tal estrutura e, por fim, concluímos com a apresentação de um processo que possui o máximo possível dessa estrutura.

Rafael Nunes Gontijo

Processos de dupla ressonância em dicalcogenetos de metais de transição tunados pela temperatura

Neste trabalho são estudados os processos Raman de dupla ressonância em monocamadas e bulk de MoS2 e WS2 como função da temperatura, usando várias energias de laser nas proximidade das transições excitônicas na faixa de temperaturas entre 80 e 300 K. Nossas medidas mostram que as bandas de dupla ressonância são fortemente afetadas por efeitos de temperatura, em que nossos resultados podem ser explicados em termos da dependência da energias dos fônons e das transições excitônicas como uma função da temperatura. Apesar de podermos explicar a dependência dos processos de primeira-ordem com a temperatura a partir de processos anarmônicos devido à interações fônon-fônon, processos de segunda-ordem podem ser afetados também pela ressonância com as transições eletrônicas do material, levando a efeitos complementares. Podemos distinguir esses efeitos ao medir diretamente as energias de transição do material e combiná-las com a dispersão dos processos de segunda-ordem com o laser, o que permite medir a variação da frequência dos modos acústicos com a temperatura. Mostramos também que é possível combinar efeitos de temperatura com algumas energias de laser para obter uma dispersão completa dos modos de segunda-ordem como função da diferença entre a energia do laser a da energia de transição eletrônica.

Sessão 3: 17/10, tarde

Bruno Cucco

Estudo de Isolantes Topológicos Derivados da Jacutingaita

No ano de 2008 um novo mineral batizado como "Jacutingaita" foi descoberto no município de Itabira em Minas Gerais. Posteriormente em 2012 este mesmo mineral foi sintetizado pela primeira vez em laboratório, o que possibilitou uma série de novos estudos que revelaram características interessantes da Jacutingaita, como por exemplo as fases topológicas WTI (Weak Topological Insulator) e TCI (Topological crystalline Insulator), além de uma possível fase supercondutora não convencional no regime dopado. Este entre outros estudos se tornaram fonte de motivação para este trabalho cujo objetivo é realizar um estudo teórico desse material utilizando a DFT (Density Functional Theory), devidamente implementada computacionalmente, para investigar através de dopagem ou criação de ligas metálicas novos isolantes topológicos derivados da Jacutingaita, com características tão interessantes quanto o mineral em sua forma natural.

Hugo Demattos Nogueira

Aspectos fundamentais em simulações numéricas de convecção

Convecção é um mecanismo de transporte de energia onde há uma troca líquida de calor entre camadas com tempereturas diferentes de um fluido. A troca se dá através de elementos macroscópicos, conhecidos como bolhas ou elementos convectivos. Os elementos mais quentes são deslocados para cima, enquanto os de temperatura mais baixa são deslocados para baixo, se dissolvendo e ganhando ou perdendo energia para os arredores. Este fenômeno acontece em diversas situações na natureza, como em estrelas e na atmosfera terrestre. A convecção é regida pelas equações de Navier-Stokes, e como não são conhecidas soluções analíticas para este fenômeno, devemos recorrer a soluções numéricas. O objetivo deste trabalho é testar aspectos fundamentais de simulações computacionais de convecção, e que em princípio podem ser aplicados a qualquer situação na natureza onde este fenômeno ocorra. Para tal, fizemos simulações em duas dimensões, e com isso fomos capazes de comparar resultados obtidos utilizando baixas e médias resoluções (pontos de grade) com resultados de altíssima resolução, o que não teria sido possível caso as simulações fossem tridimensionais. Descobrimos que quando a resolução é aumentada os aspectos estatísticos da convecção se alteram. Porém, a partir de certa resolução, ocorre um tipo de convergência, ou seja, quando aumentamos a quantidade de detalhes das simulações, os aspectos estatísticos se mantém constantes, e aumentar a resolução não traz mais melhores resultados físicos.

Rafael Ricardo Rojas Lopez

Spin transfer in a WSe2/GaAs junction

The properties and dynamics of two-dimensional materials have become one of the most active research areas because of its multiple applications in ultra-thin devices. It is believed they will play an important role in next-generation technology. Monolayers of semiconductor transition metal dichalcogenides (TMDs) have been proved to be good candidates for these purposes. Their direct bandgap, as well as their large spin-orbit coupling (SOC), are among many others interesting properties such as a strong luminescence, interlayer excitons, and single-photon emission. However, it is well established that the optical properties of monolayer TMDs are strongly affected by the substrate. In this work, we studied the effect of a GaAs substrate on the spin dynamics in a WSe$_2$ monolayer. Charge transfer among these materials was observed by photoluminescence measurements. We studied the magneto-optical Kerr effect, under continuous laser excitation, allowing us to observe the spin transfer of the junction. The results obtained work as a proof of concept and validate the importance of deeper studies. Also, our results are relevant for the implementation of photovoltaic devices based on TMDs over GaAs. The authors acknowledge the financial support of CAPES, CNPq, the UFMG physics post-graduate program and the Zernike Institute for Advanced Materials.

Natália Paz Neme

Estabilidade e aspectos eletrônicos da hidrogenação parcial em MoS2

Neste trabalho, investigamos o processo de hidrogenação parcial de monocamadas de dissulfeto de molibdênio (MoS2) através da aplicação de métodos de primeiros princípios baseados na teoria do funcional da densidade. A motivação principal vem de experimentos nos quais mono- e multi-camadas de MoS2 são submetidas a pressões em meios ricos em moléculas de H20, entre outras. Isso acontece, por exemplo, em experimentos de microscopia de força atômica (AFM) - nesse caso, um campo elétrico também pode ser aplicado e o comportamento eletrônico da amostra monitorado via medidas de injeção de carga. Na etapa inicial de aplicação de força, grupos reativos -H podem ser gerados próximos à superfície do material. Assim, nossos cálculos podem ser usados para avaliar os efeitos da interação de tais grupos com a superfície superior do MoS2. Procuramos, mais especificamente, por transições no comportamento eletrônico que possam ser detetadas na caracterização da amostra por microscopia de força elétrica. Estudamos também a estabilidade da estrutura resultante, procurando determinar se o processo de hidrogenação é reversível ou não. Nossos resultados mostram uma transição semicondutor-metal reversível que é compatível com os resultados experimentais obtidos. Além disso, procuramos descrever essa fenomenologia em função da cobertura de hidrogênio, isto é, investigamos qual o mínimo de ligações S-H necessário para que o modelo fique de acordo com os dados experimentais.

Sessão 4: 18/10, manhã

Natália Paz Neme

Estudo por primeiros princípios das propriedades estruturais e eletrônicas de filmes finos de Hidróxido Ftalocianina de Alumínio

O presente trabalho tem como objetivo investigar a formação de filmes finos de Hidróxido Ftalocianina de Alumínio (AlOHPc) utilizando cálculos de primeiros princípios baseados em DFT e TDDFT. A motivação desse estudo surgiu com o objetivo de explicar resultados experimentais que mostraram um comportamento diferente do esperado para os filmes finos de AlOHPc. Resultados mostraram um blue shift no espectro de absorção do filme e a difração de Raios X mostra que ocorre uma distância inter planar. O monômero foi otimizando utilizando DFT/PBE. Os cálculos de TDDFT foram feitos para calcular o espectro de absorção, orbitais moleculares e estados excitados da molécula. Inclusive, nesse processo de caracterização foram performados diversos cálculos considerando possíveis variáveis que poderiam modificar os resultados.Posteriormente, foram feitos diversos cálculos para diferentes dimerizações com o objetivo de encontrar a possível agregação dos filmes. Os espectros de absorção para o monômero e dímeros foram comparados como equivalentes aos espectros da solução e filme fino, respectivamente. Resultados mostraram que o monômero possui uma maior contribuição eletrônica HOMO-LUMO, com uma alta intensidade no espectro de absorção. Para os diferentes tipos de agregados ocorre um blue shift no espectro de absorção, concordando com os resultados experimentais.

Flávio Luis Noronha dos Santos

Formação de estados ligados entre férmions de spin-1/2 numa rede 2D

Neste seminário falarei sobre o comportamento de férmions de spin-1/2 em uma rede 2D que possui duas bandas energéticas que se tocam em um ponto e possuem dispersão quadrática. Fizemos uma análise de grupo de renormalização e verificamos regimes em que a interação entre férmions de spins opostos se torna atrativa à medida em que se reduz a energia do sistema. Verificamos a presença de estados ligados entre esses férmions e encontramos uma expressão para a energia do estado ligado. Há evidências de que a função de onda do estado ligado é uma superposição de onda-s e onda-d. Esse sistema pode ser estudado experimentalmente usando redes óticas.

Henrique Fernandes Vieira Victória

AuNRs funcionalizados com marcadores de spin

Nanobastões de ouro (AuNRs) foram sintetizados pelo método sem sementes (seedless), e em seguida, funcionalizados com um novo marcador de spin sintetizado com um grupo funcional sulfonado de alta afinidade pela superfície de ouro. O novo marcador de spin, chamado ALTEMPOL, é um radical estável produzido por meio de uma reação de esterificação entre o ácido lipóico e o radical livre TEMPOL (1-oxil-2,2,6,6-tetrametil-4-hidroxipiperidina). Após a funcionalização dos AuNRs com o ALTEMPOL foi utilizada a técnica de Ressonância Paramagnética Eletrônica (EPR) com a finalidade de confirmar a ligação dos marcadores de spin na superfície de ouro, bem como, identificar mudanças nos tempos de correlação da difusão rotacional do spin e a sua distribuição na superfície dos nanobastões. AuNRs funcionalizados com marcadores de spin podem vir a ser utilizados em aplicações biológicas interessantes, como na determinação de parâmetros externos: polaridade, pH, temperatura e viscosidade.

Sessão 5: 18/10, tarde

Edgar Marcelino de Carvalho Neto

Usando a equação de Loewner no estudo de emissores nanoeletromecânicos

A equação de Loewner é utilizada como método para obtenção de um mapeamento conforme que permite o cálculo do campo elétrico na vizinhança da ponta de emissores nanoeletromecânicos. O uso desta técnica representa um avanço significativo na área por permitir um estudo completamente analítico de emissores de formato curvo e geometria mais realista, como nanotubos de carbono, usados em diferentes aplicações envolvendo sistemas nanoeletromecânicos.

Ludmila Augusta Soares Botelho

Tomografia e Emaranhamento em Sistemas Quânticos de Variáveis Contínuas

Os estados quânticos de variáveis ​​contínuas são potencialmente úteis para fins de comunicação ou computação quântica. Caracterizar e reconstruir esses estados é importante para verificar propriedades úteis, por exemplo, emaranhamento. Dado um estado desconhecido, é necessário executar inúmeras medições independentes para reconstruir adequadamente o operador de densidade. E, neste caso, a informação é necessariamente incompleta. Neste trabalho desenvolvemos algumas ferramentas utilizando técnicas de otimização convexa afim de realizar tomografia em estados variáveis ​​contínuos de um ou dois modos e eventualmente medir emaranhamento.

Bruno Henrique da Silva e Mendonça

Water flow in nanocones

We analyzed through a molecular dynamics study the effect of conical shaped tubes on water flow in the desalination process, showing how the use of anomalous water properties lead to the emergence of high water flow and separation of water and salt.

Pôsteres

Lucas Mourão Vieira Montese

Modelo não linear e unidimensional de dínamo solar

O tema deste estudo é entender a atividade magnética do Sol como um processo de dínamo. É utilizado um modelo simplificado, unidimensional de dínamo, com perfis do efeito turbulento $\alpha$ e da rotação diferêncial $\nabla \Omega$, levando em consideração a difusividade $\eta$. Serão analisados os modelos de dínamo $\mathbf{\alpha}^2$, $\mathbf{\alpha} \Omega$ e $\mathbf{\alpha}^2 \Omega$ para buscar as soluções das equações que descrevem a evolução do campo magnético médio $\mathbf{B_0}$. Um mecanismo de saturação algébrico do campo magnético é adicionado para casos em que o campo possui solução super crítica. A resolução dos modelos é realizada por métodos numéricos, a fim de comparar os resultados do modelo 1D com modelos globais de dínamo MHD recentemente publicados na literatura e estudar que um modelo de baixa dimensão consegue capturar a física operando no sistema.

Maria Victoria Heiderick Machado

Modelamento estrutural da difração de raios-X em sistemas de multicamadas formadas por misturas de moléculas lineares

A auto-organização de moléculas orgânicas permite, para alguns compostos, vislumbrar aplicações diretas e indiretas em dispositivos e produtos comerciais. Em alguns casos, no entanto, o uso de um único tipo molecular não é capaz de satisfazer pré-requisitos específicos que definem a aplicação desejada. Pode-se, por exemplo, combinar moléculas anfifílicas e moléculas apolares para a obtenção de uma cobertura superficial capaz de adsorver ou repelir materiais ou compostos com características particulares. Neste trabalho utilizamos difração de raios-X (em síncrotron) para compreender o empilhamento e auto-organização em camadas de moléculas orgânicas mistas (misturadas). Em particular propomos modelos para duas misturas: (i) ácido tetradecil-fosfônico (TPA) e ácido 1,10-decildifosfônico (DDPA) e; (ii) ácido octadecilfosfônico (OPA) e beta-caroteno. Utilizamos a formulação cinemática da teoria de espalhamento para obter configurações moleculares e compará-las a experimentos de microscopia de força atômica (AFM) para as misturas moleculares citadas acima em diferentes proporções. A busca por uma solução física que descreva estas configurações é o ponto de partida para a compreensão da estrutura eletrônica molecular e de propriedades da superfície coberta por misturas de moléculas.

Gabriel Volino

O Mapa de Hopf e um convite ao Eletromagnetismo

Inspirados em objetos quotidianos como cordas ou cadarços definimos matematicamente um nó como o mergulho de um círculo num espaço euclidiano tridimensional. Um nó toroidal trata-se de uma estrutura que pode ser representada na superfície de um toro, a menos de homeomorfismo dessas estruturas. Além disso, através da projeção estereográfica demonstraremos que uma esfera (S2) pode ser representada num plano (a menos de um ponto). Expandindo esse conceito para a 3-esfera (S3) construiremos uma função contínua capaz de descrever a hiperesfera (S3) através de círculos, onde cada ponto em S2 corresponde a um círculo em S3. Este processo foi realizado primeiramente por Heinz Hopf em 1931 e recebe o nome de Mapa de Hopf (ou Fibrado de Hopf). Na realização desse trabalho, com objetivo de uma melhor explicação, contamos com a utilização do Software Wolfram Mathematica para executarmos gráficos e gerar imagens relativas aos processos algébricos desenvolvidos, a fim de proporcionar uma melhor visualização. Essas configurações têm sido de particular interesse em algumas áreas da física, como na Hidrodinâmica e Magneto-hidrodinâmica, nos estudos sobre os Condensados de Bose-Einsten, Ferromagnetismo e na Eletrodinâmica não-linear.

Clóvis Guerim Vieira

ARPES: Uma Visão Geral

A espectroscopia de fotoelétrons resolvida em ângulo (ARPES) é um dos métodos mais diretos de se estudar a estrutura eletrônica dos sólidos [1]. Medindo a energia cinética e a distribuição angular de fotoelétrons emitidos por uma amostra irradiada com luz de comprimento de onda apropriado, devido ao efeito fotoelétrico, é possível obter informação tanto sobre a energia, quanto sobre o momentum dos elétrons que propagam dentro do material. Devido ao surgimento de novos materiais, como isolantes topológicos e os dicalcogenetos de metais de transição (TMD’s) a técnica vêm ganhando destaque nas produções científicas, tendo sido citada, até 2018, em mais de 2500 papers [2]. O Laboratório de Física de Superfícies da UFMG possui a infraestrutura para o estudo de sistemas ordenados de baixa dimensionalidade e, através desta técnica, já foram estudados diferentes tipos de sistemas, desde monocristais metálicos a superfícies de isolantes topológicos. O objetivo deste trabalho é apresentar um pouco mais sobre ARPES e os projetos que vêm sendo desenvolvidos no Laboratório de Física de Superfícies da UFMG que utilizam esta técnica.

Túlio de Pinho Freitas

Magnetic Topology Modeling of the Young Star V819 Tau

My work has the main objective to analyze spectropolarimetric data of young stars and to calculate the magnetic field topology and the brightness distribution at the stellar surface, using the Zeeman Doppler Imaging technique. I am initially analyzing data of the weak-line T Tauri star V819 Tau, a 3.2 Myr-old K8 star in the Taurus star formation region.

Wesller Schmidt

The Relationship Between Perpendicular Magnetic Anisotropy (PMA) of (CoFe/Pt)5 Multilayers and the Crystallinity of the Buffer Layer

Monocrystalline and isovolumetric ferromagnetic materials exhibit intrinsic "easy" and "hard" directions of magnetization, i.e. the energy required to magnetize them depends on the direction of the field applied relative to the crystalline axes. The easy axis being defined as the direction that requires the lowest energy to archive saturation magnetization, and the hard axis being the direction that requires the highest energy. Such anisotropy knowns as magnetocrystalline anisotropy, is of paramount technological importance, as as well as from fundamental point of view. The mangetic anisotropy of non-isovolumetric magnetic materials is strongly influenced by influenced by shape anisotropy. When one of their dimensions is reduced towards 2D proportions, shape anisotropy dominates over magnetocrystalline anisotropy, and the easy axis of magnetization lies in plane. However, as the thickness approaches a few atomic layers (hyperfine films), the easy axis of magnetization changes from in-plane to a perpendicular to the plane direction, achieving perpendicular magnetic anisotropy (PMA). The physical origin of this effect is still controversial, being related to several factors. In this work the perpendicular magnetic anisotropy (PMA) of Pt/[Co60Fe40/Pt]5 multilayered systems was investigated as a function of the growth rate of the Pt buffer layer, and the effect of this parameter on the anisotropy energy constant (Ku), the crystallinity and texture of CoFe/Pt multilayer.

Alessandra Chioquetta

Retificação induzida por geometria na cadeia do tipo XX

Modelos de spin são ótimos “toy models” para estudar a dinâmica de sistemas quânticos. Atualmente existem diversos modelos, representados por Hamiltonianos, que descrevem a forma como as partículas do sistema se comportam. Nesse trabalho é estudado a retificação do fluxo de spins (up) em uma cadeia do tipo XX (i.e. modelo XY isotrópico) com geometria triangular. É analisado computacionalmente o comportamento das probabilidades de um sítio ser ocupado por um spin up ao longo tempo, levando em consideração diferentes configurações do estado inicial para os casos de 6 e 10 sítios. Ao observar o tempo de ocupação e o fluxo entre os sítios foram obtidos resultados que indicam o efeito de retificação mesmo para o sistema fechado.

Rodrigo Santos da Lapa

Theoretical study of structural and thermodynamic properties of transition metal dichalcogenides alloys.

By means of ab initio calculations, we study the structural properties of monolayers of transition metal dichalcogenides alloys. We chose the well knowed monolayers 2H phase of Mo (1−x) W x S 2 , Mo (1−x) W x Se 2 and Mo (1−x) W x Te 2 and calculate the lattice constants, cohesive energies, formation energy, free energy and entropy in function of composition x. Using the alloy statistics theory, we divided 256 configurations for the cluster expansion in 31 classes applying the Connolly-Williams method to calculate the properties that are of our interest this study.

Everton Pereira de Andrade

STM-electroluminescence from Clustered C3N4 Nanodomains Synthesized via Green Chemistry Process

A Scanning Tunneling Microscopy/Spectroscopy (STM/STS) and synchrotron X-ray diffraction study on clustered C3N4 nanoparticles (nanoflakes) is conducted on green-chemistry synthesized samples obtained from chitosan through high power sonication. Morphological aspects and the electronic characteristics are investigated. The observed bandgap of the nanoflakes reveals the presence of different phases in the material. Combining STM morphology, STS spectra and X-ray diffraction (XRD) results one finds that the most abundant phase is graphitic C3N4. A high density of defects is inferred from the XRD measurements. Additionally, STM-electroluminescence (STMEL) is detected in C3N4 nanoflakes deposited on a gold substrate. The tunneling current creates photons that are three times more energetic than the tunneling electrons of the STM sample. We ponder about the two most probable models to explain the observed photon emission energy: either a nonlinear optical phenomenon or a localized state emission.

Viviane Valquíria do Nascimento

Resonant Raman scattering of sulfur chains inside carbon nanotubes

Pure sulfur chains can be synthesized inside carbon nanotubes originating an interesting hybrid system. To characterize the samples by using Raman spectroscopy, researchers observed a giant Raman signal from the sulfur chains encapsulated. To understand the origin of this signal and to be able to explain how the hybrid system interacts we built the resonant Raman excitation profile for the sulfur chains. We noticed that the origin from the Raman signal is a specific electron-phonon coupling. The enhancement in the Raman signal is observed only in metallic tubes with a specif diameter. The coupling happens in the case that the tube resonance energy is the same as the sulfur chains.

Matheus Felipe de Souza Barbosa

Estrutura e magnetismo de nanofios autoarranjados sobre superfícies vicinais

Nas duas últimas décadas uma série de comportamentos fı́sicos decorrentes do efeito de confinamento quântico têm sido observados em filmes finos e nanoestruturas crescidos sobre superfı́cies metálicas. Fenômenos como o acoplamento magnético oscilatório (magnetoresistência gigante - GMR) e anisotropia de reorientação de spin (SRT) têm sido utilizados em diversas aplicações tecnológicas, tais como em memórias magnéticas, dispositivos spintrônicos e biosensores. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho é investigar sistematicamente o crescimento epitaxial em ultra alto vácuo (UHV) de nanofios de ferro (Fe), cobalto (Co) e paládio (Pd) em superfı́cies vicinais (Ag(977) e outros) através das técnicas experimentais de microscopia de tunelamento (STM), difração de elétrons de baixa energia (LEED) e magnetometria Kerr (MOKE), visando obter informações sobre a estrutura e o magnetismo dos sistemas preparados. Ao depositarmos Fe e Co sobre Ag(977) observa-se por imagens STM a formação de nanoilhas alongadas nos cantos dos degraus, revelando um comportamento estrutural característico deste tipo de crescimento. Medidas MOKE de nanoilhas de Fe/Ag(977) apresentaram curvas de histere tı́picas de um sistema ferromagnético, enquanto o substrato limpo apresentou como esperado um comportamento diamagnético. Além disso foi identificada anisotropia magnética ao longo dos degraus.

Ludmila Augusta Soares Botelho

Tomografia e Emaranhamento em Sistemas Quânticos de Variáveis Contínuas

Os estados quânticos de variáveis ​​contínuas são potencialmente úteis para fins de comunicação ou computação quântica. Caracterizar e reconstruir esses estados é importante para verificar propriedades úteis, por exemplo, emaranhamento. Dado um estado desconhecido, é necessário executar inúmeras medições independentes para reconstruir adequadamente o operador de densidade. E, neste caso, a informação é necessariamente incompleta. Neste trabalho desenvolvemos algumas ferramentas utilizando técnicas de otimização convexa afim de realizar tomografia em estados variáveis ​​contínuos de um ou dois modos e eventualmente medir emaranhamento.