PALESTRAS
TODAS AS PALESTRAS SERÃO MINISTRADAS NO AUDITÓRIO ABRAHÃO DE MORAES DO INSTITUTO DE FÍSICA
Palestra 1 - “Busca pela Matéria Escura: o que está claro?
Ministrante: Nelson Carlin – Departamento de Física Nuclear
Dia 10, das 09h00 às 09h50h
Nesta palestra descreveremos as evidências da existência da matéria escura, abordaremos os diferentes tipos de experimentos, os métodos de detecção e resultados. Em particular, descreveremos o experimento COSINE-100 do qual participamos. Trata-se de detector composto de cristais de NaI(Tl) que tem como um dos principais objetivos contribuir para a resolução da polêmica existente a respeito dos resultados do experimento DAMA/LIBRA, que observa uma modulação anual de sinais. Essa modulação seria causada pelo "vento" de WIMPs e corresponderia a evidência de detecção de Matéria Escura. Tal observação não é confirmada pelos demais experimentos, inclusive o experimento COSINE-100, com o mesmo material do DAMA/LIBRA. O entendimento dessa discrepância tem sido um dos assuntos mais interessantes na área. Esses aspectos serão também discutidos, bem como as atividades desenvolvidas em nosso Laboratório de Instrumentação no Instituto de Física da USP.
Palestra 2 – “Quão exóticos são os núcleos exóticos?”
Ministrante: Valdir Guimarães – Departamento de Física Nuclear
Dia 10, das 10h00 às 10h50
Nessa palestra vou descrever sobre pesquisas atuais da área da Física Nuclear. Em particular vou falar sobre pesquisas em estrutura de núcleos exóticos. Esses núcleos possuem estruturas anômalas que influenciam fortemente as reações nucleares.
Palestra 3 – “O Projeto G-Numen, em colaboração internacional”
Ministrante: José Roberto Brandão de Oliveira – Departamento de Física Nuclear
Dia 10, das 14h20 às 15h10
Palestra sobre o projeto de desenvolvimento de um espectrômetro gama em colaboração do IFUSP com os "Laboratórios Nacionais do Sul" LNS/INFN, Catania, Itália, entre outras instituições de vários países. O espetrômetro constitui parte fundamental do projeto NUMEN que objetiva a medida de reações nucleares de dupla troca de carga envolvendo núcleos que são emissores duplo-beta. Os resultados podem ter importantes consequências para a física de neutrinos, e sugerir extensões do modelo padrão das partículas elementares.
Palestra 4 - “A Física Nuclear do LHC
Ministrante: Marcelo Munhoz – Departamento de Física Nuclear
Dia 10, das 15h20 às 16h10
O Large Hadron Collider (LHC), maior acelerador já construído e que está no laboratório europeu CERN, ficou famoso pela descoberta do boson de Higgs a partir de colisões entre prótons. Porém, além dessas partículas, o LHC também acelera núcleos de chumbo, gerando colisões onde é criado em laboratório o estado da matéria que deve ter povoado o nosso Universo em seus primeiros microssegundos de existência. Nesta palestra, discutirei os estudos dessas colisões apresentando as suas motivações e uma descrição de como eles são realizados no LHC, principalmente o trabalho desenvolvido pelo grupo HEPIC (High Energy Physics and Instrumentation Center) do IFUSP junto ao experimento ALICE, que foi construído para estudar prioritariamente essas colisões.
Palestra 5 - “Raio X de Nanomateriais”
Ministrante: Marcia Carvalho de Abreu Fantini – Departamento de Física Aplicada
Dia 11, das 14h20 às 15h10
A difração de raios (XRD), o espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) e a absorção de raios X (XAS) são métodos não destrutivos de análise da estrutura dos mais diferentes sistemas. A escolha da técnica experimental depende das características do sistema a ser investigado, o que inclui sólidos e líquidos, orgânicos e inorgânicos, ordenados ou desordenados. Neste seminário serão apresentados os fundamentos destes métodos experimentais e exemplos de suas aplicações.
Palestra 6 - “A Física de Plasmas e a Fusão Termonuclear”
Ministrante: Gustavo Paganini Canal – Departamento de Física Aplicada
Dia 11, das 15h20 às 16h10
Nesta palestra serão introduzidos alguns conceitos básicos da física de plasmas e da fusão termonuclear controlada.
Palestra 7 - “A Era dos Materiais Quânticos”
Ministrante: Felix G. G. Hernandez – Departamento de Física dos Materiais e Mecânica
Dia 12, das 09h00 às 09h50
Nesta palestra serão apresentados estudos de efeitos quânticos em materiais avançados e sua conexão com o surgimento de novas tecnologias.
Palestra 8 - “Modulação em Escala Ultra-rapida das Propriedades da Matéria via Pulsos de Luz”
Ministrante: Andre Bohomoletz Henriques - Departamento de Física dos Materiais e Mecânica
Dia 12, das 10h00 às 10h50
Modulação em escala ultra-rápida das propriedades da matéria via pulsos de luz.
Palestra 9 - “Quantum Matte: A perpective from Strongly Correlated Electron System”
Ministrante: Julio Antonio Larrea Jimenez – Departamento de Física dos Materiais
Dia 12, das 14h20 às 15h10
Nesta palestra, farei uma introdução do estado da arte dos fenômenos quânticos exóticos que emergem em materiais com correlações eletrônicas fortes, próximo de uma transição de fase quântica (QPT), a transição definida teoricamente à temperatura do zero absoluto (0 K). A discussão é dirigida em base a recentes descobertas teóricas e experimentais [1,2], nas quais o uso de parâmetro de controle não térmico, como pressão e campo magnético, suprime, na QPT, um tipo de interação de baixa energia entre os graus de liberdade dos elétrons. Evidências experimentais de propriedades físicas não convencionais, próximas a uma QPT e em temperaturas ultra-baixas porem finitas, serão mostradas como prova da existência destes novos fenômenos quânticos, os quais implicam uma nova forma de emaranhamento coletivo de graus de liberdade do elétron como o spin, os orbitais ou a carga elétrica. Finalmente, discutirei perspectivas além do estado da arte para avançar com o entendimento da física da transição de fase quântica e o uso de seus novos estados quânticos emergentes na realização de uma nova geração de materiais quânticos funcionais [3]. [1] Zayed, Larrea et al. Nature Physics 13, 962 (2017). [2] Martelli, Larrea et al. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A, 116 (36), 17701 (2019). [3] O projeto de pesquisa Jovem Pesquisador FAPESP (InvestInTopQuanTex) convida estudantes (IC, mestrado, doutorado) interessados a participar de algum subprojeto no tema da palestra. Mais detalhes são encontrados no site (https://bv.fapesp.br/pt/auxilios/104953/um-estudo-de-estados-quanticos-topologicos-e-exoticos-sob-condicoes-extremas/)
Palestra 10 - “Estudo de transporte térmico em baixa temperatura: uma rota para explorar novas funcionalidades em materiais quânticos
Ministrante: Valentina Martelli – Departamento de Física dos Materiais e Mecânica
Dia 12, das 15h20 às 16h10
O estudo dos mecanismos físicos básicos que determinam o transporte térmico vem recebendo uma renovada atenção, devido ao possível impacto em tecnologia de ponta. Por exemplo, em dispositivos nanoeletrônicos, é fundamental realizar uma boa transferência de calor [1]; ao contrario, no caso de materiais termoelétricos, é desejável uma reducida transferência de calor para obter um alto desempenho [2]. De fato, compreender o comportamento e a interação dos portadores de calor (eletrons, fonos e outras excitações) permitiria optimiza-los dependendo das necessidades.
Nesta palestra, revisarei os eventos microscópicos que determinam a condutividade térmica finita nos cristais isolantes (eventos normais, eventos de Umklapp, efeitos de impureza), discutindo sob quais condições podemos, teoricamente, obter um transporte sem perdas. O transporte sem perda de momento, chamado de fluxo hidrodinâmico, é considerado um fenômeno exótico, pois foi observado até hoje em poucos materiais e interpretado como consequência da alta pureza das amostras [3]. Recentemente, observamos experimentalmente o fluxo hidrodinamico de fonons em um cristal puro de SrTiO3 e damos uma diferente interpretação aos resultados abrindo novas perspectivas na possivel manipulação deste fenomeno quantico coletivo [4] para ser usada na optimização do desempenho de novos dispositivos.
Investigações de transporte térmico sob condições extremas em novos materiais quânticos são desenvolvidas no Instituto de Física da USP (São Paulo) no projeto de pesquisa Jovem Pesquisador liderado pela Prof. Valentina Martelli e financiado pela agência FAPESP (2020-2025), em colaboração com o Instituto Max Planck (Alemanha). Os alunos (graduação, mestrado, doutorado) interessados em receber mais informações (bolsas de estudo, ingresso no programa de graduação e pós-graduação) podem entrar em contato com a Prof. Martelli (martelli@if.usp.br).
[1] Cahill D., et al. "Nanoscale thermal transport. II. 2003–2012." Appl Phys Rev 1.1 (2014)
[2] Rowe, David Michael, ed. CRC handbook of thermoelectrics. CRC press, (2018).
[3] Beck H. et al. "Phonon hydrodynamics in solids." Phys status solidi (a) (1974)
[4] Martelli V., et al. "Thermal transport and phonon hydrodynamics in strontium titanate." Phys Rev Lett (2018)
Palestra 11 - “Diagnósticos Ópticos para a Fusão Termonuclear”
Ministrante: José Helder Facundo Severo - Departamento de Física Aplicada
Dia 13, das 14h20 às 15h10
Nesta palestra serão abordados os princípios físicos que envolvem os principais diagnósticos para plasmas termonucleares. Também serão discutidas as informações referentes aos parâmetros macroscópicos que podem ser obtidas através da medição da radiação eletromagnética emitida por um plasma termonuclear.
Palestra 12 – “Rede de Osciladores Não Lineares”
Ministrante: Iberê Luiz Caldas - Departamento de Física Aplicada
Dia 13, das 15h20 às 16h10
Osciladores não lineares Acoplamento de osciladores Sincronização Redes de neurônios.
Palestra 13 – “Termodinâmica da Vida”
Ministrante: Adriano Mesquita Alencar – Departamento de Física Geral
Dia 14, das 09h00 às 09h50
Os seres vivos são maquinas termodinâmicas que, em última instância, convertem a energia armazenada nas ligações químicas das moléculas dos alimentos em calor, trabalho e redução interna de entropia. As células são as unidades básicas de todos os seres vivos, que funcionam de forma relativamente autônoma. Aqui discutiremos os princípios básicos da termodinâmica aplicada a fisiologia, tais como calor, trabalho, entalpia, energia e energia livre. Veremos como a célula utiliza princípios termodinâmicos para realizar trabalho e funcionar; como é possível mensurar algumas dessas propriedades físicas; e como extrapolar essas ideias para um ser vivo pluricelular, como por exemplo, o ser humano.
Palestra 14 – "Aplicações da Espectroscopia Raman no Estudo de Proteínas e Ácidos Nucleicos"
Ministrante: Erix A. Milán Garcés – Departamento de Física Geral
Dia 14, das 10h00 às 10h50
A espectroscopia Raman é uma técnica vibracional com amplas aplicações em diferentes áreas como Química, Biologia, Ciências Ambientais e dos Materiais. O espectro Raman contém bandas que são atribuídas a modos vibracionais de moléculas e pode fornecer informações sobre estrutura, interações inter- e intra-moleculares. O objetivo desta palestra é introduzir duas variantes da espectroscopia Raman: espectroscopia Raman ressonate (RR) e espectroscopia Raman intensificada pela superfície (SERS), e suas aplicações no estudo de bio-macromoléculas tais como proteínas e DNA.
