Física Aplicada

Airton Deppman
A linha de pesquisa principal se concentra na área de Física Nuclear em energias intermediárias e altas (de 40 MeV a 15 TeV). Essas atividades são realizadas no Brasil, em colaboração com pesquisadores do Rio de Janeiro-RJ e de Ilhéus-Ba, e na Suiça, através da colaboração ALICE, no Large Hadron Collider (LHC). A ferramenta principal, nos dois casos, são códigos computacionais que usam o método de Monte Carlo para simular processos físicos.
No Brasil, desenvolvemos o código CRISP, que simula reações nucleares induzidas por fótons (reais ou virtuais) ou barions (protons ou neutrons) nas faixas de energia citadas acima. Aqui, tanto os fundamentos básicos da Física Nuclear e de Partículas são estudados, quanto aplicações em Física de Reatores e Física Médica são exploradas.
No LHC, colaboramos com o desenvolvimento de métodos de análise e identificação de partículas, com análise de dados e estudo de modelos para explicar os fenômenos observados. O objetivo principal é estudar o plasma de quarks e gluons, estado da matéria formado nas colisões entre íons pesados ultra-relativísticos.
Além dessas duas linhas principais, também desenvolvemos outras pesquisas onde a Física Nuclear ou o Método de Monte Carlo podem ser aplicados. Atualmente estudamos o comportamento de moléculas de RNA que evoluem sob diferentes condições, observando o fluxo de informação para dentro do sistema durante esse processo evolutivo.


Alain André Quivy
Minhas atividades científicas, junto ao Laboratório de Novos Materiais Semicondutores (LNMS) do Departamento de Física do Materiais e Mecânica (FMT), envolvem vários tipos de pesquisas em Física Básica e Física Aplicada relacionadas:

  1. à fabricação de nanoestruturas semicondutoras (pontos e poços quânticos) pela técnica de epitaxia por feixes moleculares (MBE);
  2. à caracterização dessas amostras por várias técnicas estruturais, ópticas ou elétricas, tais como microscopia de força atômica (AFM), fotoluminescência (PL), efeito Hall, curvas I-V e C-V;
  3. ao processamento completo em sala limpa (fotolitografia, metalização, tratamento térmico rápido (RTA), microssolda com fio de ouro (wire bonding)) de vários tipos de dispositivos optoeletrônicos, tais como células solares, detectores de radiação infravermelha e lasers de estado sólido (diodo, cascata quântica);
  4. aos testes destes dispositivos com equipamentos ou experimentos dedicados, tais como probe station acoplada a um analisador de parâmetros semicondutores, medidas de absorção por FTIR, medidas de responsividade com corpo negro, medidas de eficiência quântica, medidas de ruído elétrico com analisador de espectros (FFT) e simulador solar (em breve).

Estas pesquisas possuem muitas aplicações em áreas estratégicas como nanotecnologia, agricultura, energia, saúde, meio ambiente e defesa, e estão sendo desenvolvidas em parcerias com empresas brasileiras, com outros grupos de pesquisa nacionais (PUC-Rio, UFMG), com o Centro Tecnológico da Aeronaútica (CTA), e com colaboradores estrangeiros da Universidade de Princeton (estados Unidos) e do Laboratório Iberoamericano de Nanotecnologia (INL, Portugal). Os interessados podem entrar em contato por e-mail ou pelo telefone (11) 3091-7147.


Ana Regina Blak
Correntes de polarização e de despolarização termicamente estimuladas em materiais isolantes. Defeitos criados por radiação ionizante. Absorção óptica e centros de cor, simulação computacional estática. Caracterização de cristais naturais brasileiros.


Antônio Domingues dos Santos
Nanociência e Nanotecnologia se tornaram palavras-chaves para o desenvolvimento científico e tecnológico de qualquer nação. Neste âmbito venho desenvolvendo as minhas atividades de pesquisa. O meu objetivo principal está em desenvolver e dominar técnicas de produção e caracterização de materiais magnéticos em escalas micro e nanoscópicas. Os trabalhos em desenvolvimento atualmente são:

  1. produção por método físico e caracterização estrutural e magnética de nanopartículas magnéticas e de metais nobres;
  2. estudos micromagnéticos em objetos magnéticos microscópicos usando técnicas magnetoóticas em campo próximo;
  3. estudo do acoplamento entre plasmons de superfície e magnetismo.


Carmen Silvia de Moya Partiti
Magnetismo Ambiental: área multidisciplinar que estuda solos e sedimentos presentes em mangues, represas e rios. Vidros: caracterização de vidros ferro fosfatos preparados em fornos de microondas. Caracterização de solos lunares simulados. Nanomateriais: estudo de nanopartículas preparadas via sol-gel. Caracterização de nanopartículas de óxidos de ferro em ferrofluidos.


Cristiano Luis Pinto de Oliveira
  1. Teoria de Espalhamento a Baixos Ângulos e Difração de Raios X;
  2. Métodos para modelagem de dados de espalhamento de difração;
  3. Matéria mole e Biofísica;
  4. Interações proteína-proteína, proteína-surfactantes e formação de complexos;
  5. Estruturas auto-organizadas de RNA/DNA;
  6. Materiais nanoestruturados e nanopartículas;
  7. Desenvolvimento de instrumentação para aplicações com espalhamento/difração de raios x e espalhamento de luz.


Elisabeth Mateus Yoshimura
Dosimetria da radiação ionizante por termoluminescência (TL) e luminescência opticamente estimulada (OSL): estudo de propriedades e aprimoramento de dosímetros TL e OSL; dosimetria de procedimentos médicos. Radiação ambiental (gama e radônio): desenvolvimento de metodologia e aplicação ao conhecimento das doses populacionais utilizando técnicas de detecção de traços, espectroscopia gama e TL. Estudo de defeitos em cristais iônicos e vidros com as técnicas de absorção óptica, correntes termoiônicas e TL/OSL. Distribuição de luz em tecidos biológicos e dosimetria em terapia com lasers de baixa intensidade.
Link para a página do grupo: 
http://www.dfn.if.usp.br/pesq/dosimetria/index.htm.


Euzi Conceição Fernandes da Silva
Desenvolvo pesquisa na área de materiais semicondutores com ênfase em no desenvolvimento de dispositivos do estado sólido (fotodetectores e laseres) produzidos com base nos compostos III-V com operação na faixa espectral do infravermelho. A caracterização experimental dos dispositivos é feita com medidas elétricas (corrente no escuro e fotocorrente), medidas de transporte (Hall e Shubnikov-deHaas), e ópticas (fotoluminescência (PL), fotoluminescência de excitação (PLE), e FTIR).


Fernando Assis Garcia
Nossa pesquisa aborda o estudo de sistemas fortemente correlacionados por meio de técnicas avançadas de raios-X,  que envolvem o uso de  radiação síncrotron. Estudamos principalmente materiais magnéticos, a  relação do magnetismo com supercondutividade e magnetos frustrados. No  momento, procuramos alunos com interesse  em experimentos de absorção  e difração de raios-X a altas pressões e ainda espectroscopia de  fotoelétrons, aplicadas ao estudo de magnetos itinerantes.
 
Mais detalhes estão disponíveis em meu site:  
 



Giancarlo Esposito de Souza Brito
Preparação de materiais a partir de sóis precursores produzidos pelo processo sol-gel e caracterização da estrutura e as transformações estruturais, desde a solução inicial, o processo de gelatinização (transição sol-gel) até o xerogel (gel seco) obtido. Técnicas experimentais de espalhamento de raios X a baixo ângulo são empregadas neste estudo. Este método permite obter:

  1. sol que podem ser depositados na forma de filmes finos e multicamadas nanoestruturadas.
  2. estruturas mesoporosas auto-organizadas obtidas pela rota EISA (evaporation-induced self-assembly) é empregada na preparação de filmes com arranjo periódico de mesoporos formados pela auto-organização por surfactantes.
  3. filmes finos com propriedades óticas/eletro-óticas com absorção seletiva e eletrocrômica.
  4. sóis à base de nanopartículas de óxi-hidróxido de ferro biocompatíveis voltadas para diagnóstico por imagem por ressonância magnética para diagnóstico de câncer de fígado e baço.
A técnica de difração e absorção de raios x também é utilizada para caracterizar os xerogéis em forma de pó policristalino.


José Fernando Diniz Chubaci
Estudos das propriedades de cristais naturais e artificiais, através de absorção óptica UV-VIS e FT-IR, termoluminescência (TL), difração de raios x (XRD), espectroscopia de massa (ICP-MS) e fotoluminescência. Interação das radiações ionizantes com a matéria. Desenvolvimento de novos materiais dosimétricos para termoluminescência (TL), luminescência opticamente estimulada (OSL), radiofololuminescência (RPL) e emissões exoeletrônicas termicamente estimuladas (TSEE).
Formação, modificação e caracterização de materiais por feixes de íons. Implantação de íons energéticos para a modificação das propriedades de cristais iônicos e minerais. Formação de filmes finos por deposição assistida por feixes de íons (IBAD): filmes de óxidos (AlOx, HfOx, TiOx) com alta constante dielétrica, filmes finos semicondutores (InN), filmes finos para aplicações mecânicas (TiN, BN, CN) e metalização assistida por feixes de íons (OLED). Simulação computadorizada de processos de formação de filmes e da estrutura e propriedades dos materiais estudados.


Manfredo Harri Tabacniks
Desenvolver métodos de feixes iônicos para modificação, análise e caracterização de materiais e superfícies. Alguns assuntos pesquisados são: caracterização de topografia de superfícies e estruturas porosas através da espectroscopia RBS; análise de amostras espessas pelo método PIXE, interação de íons e de raios x com a matéria; análise elementar sub-ppb de amostras líquidas, biológicas e de interesse biomédico; implantação de íons energéticos para controle e passivação de superfícies metálicas contra corrosão e oxidação; modificação de polímeros através da implantação iônica de alta energia; física de íons energéticos (E < 1MeV) em movimento na matéria; poder de freamento, desbaste atômico (sputtering); produção de rastos iônicos em isolantes e polímeros e aplicações tecnológicas.


Márcia de Almeida Rizzutto
Estudo e aplicação de métodos de física nuclear e de feixes iônicos para análise e caracterização de diferentes materiais e superfícies. São pesquisados assuntos como: análise elementar de amostras biológicas como ossos, dentes, águas, sedimentos, peixes, plantas, etc. pelo método PIXE (Particle Induced X-Ray Emission). Análises de poluentes ambientais em rios, peixes e plantas, bem como os processos de adsorção/absorção de metais por plantas pelos métodos PIXE e SR-TXRF (Syncrotron Radiation Total X-Ray Fluorescence). Análise de elementos leves como flúor, em água e diferentes materiais com a técnica PIGE (Paticle Induced Gamma-Ray Emission). Feixe externo para análise de diferentes materiais incompatíveis com câmaras de vácuo, principalmente o uso desta metodologia para análise e caracterização de obras de arte como metais, pigmentos e cerâmicas e investigação de problemas ligados ao patrimônio histórico-cultural. Análise de processos de corrosão de metais. Implantação iônica para estudo de superfícies. Estudo de danos de irradiações em polímeros bem como produção de traços iônicos para aplicações diversas. Utilização dos aceleradores dos laboratórios LAMFI e Pelletron para estudo de trabalhos interdiciplinares utilizando as técnicas PIXE, PIGE, ERDA (Elastic Recoil Detection Analyses) e RBS (Rutherford Back-Scattering).
 

Maria Cecília B. da Silveira Salvadori
A principal linha de pesquisa do Laboratório de Filmes Finos consiste no estudo de micro e nanoestruturas em filmes finos. Dentro desse tema, podemos dividir os objetivos do Laboratório em quatro tópicos: (I) analise do caráter nanoestruturado de filmes depositados por plasma; (II) caracterização de superfícies em escala nanométrica; (III) desenvolvimento de técnicas e instrumentação para deposição de filmes finos e fabricação de micro e nanoestruturas; (IV) modificação de superfícies, incluindo tratamento por plasma e micro e nanofabricação.


M
asao Matsuoka

  1. Preparação de filmes finos duros, tais como nitreto de carbono e nitreto de boro, usando o método de deposição assistida por feixe de íons (deposição a vácuo sobre um substrato combinada com irradiação simultânea de íons); estudo do mecanismo de formação dos filmes finos com o auxílio de programas de simulação TRIM (Transport of Ions in Matter) e T-DYN (Dynamic Monte-Carlo Simulation Code), e de técnicas de absorção óptica, dureza, difratometria por raios x, microscopia eletrônica por transmissão e fotoelétrons induzidos por raios x.
  2. Estudo do mecanismo de produção e destruição de defeitos (impurezas, centros de cor), em minerais brasileiros e cristais sintéticos, nos processos de irradiação gama, exposição à luz e tratamento térmico, e sua aplicação na datação; Introdução de impurezas a minerais com métodos de eletrodifusão e implante iônico; caracterização desses defeitos usando técnicas de absorção óptica, ressonância de spin eletrônico e termoluminescência.


Nemitala Added
Análise e caracterização de materiais utilizando métodos de física nuclear básica e de feixes iônicos, como por exemplo: PIGE, PIXE, RBS, ERDA, reações com ressonância, dando ênfase a trabalhos interdisciplinares. Desenvolvimento de novas técnicas, instrumentação e métodos para caracterização de materiais. Espectroscopia de massa com aceleradores (AMS). Irradiação e análise de amostras utilizando feixe externo.



Nora Lia Maidana

Investigação dos processos de interação de elétrons e fótons com a matéria. Medidas de secções duplamente diferenciais de Bremsstrahlung de elétrons. Aplicação à caraterização de detetores semicondutores: resposta e eficiência experimental e simulada. As experiências são realizadas no acelerador de elétrons tipo microtron com feixes de energias entre 10 e 100 keV (corrente contínua), 1,9 MeV e 5 MeV (onda contínua).



Renato Figueiredo Jardim
Atuação em Física da Matéria Condensada Experimental e nas seguintes áreas:

  1. Produção de de Óxidos Supercondutores de Alta Temperatura Crítica e Estudo de suas Propriedades Magnéticas e de Transporte; 
  2. Estudo das Componentes Intergranulares de Óxidos Supercondutores com Vistas a Aplicações Tecnológicas;
  3. Estudo da Transição de Fase do Tipo Metal-Isolante e Isolante-Supercondutor em Óxidos de Base Cu e Ni; 
  4. Produção de Sistemas de Nanoparticulas Magnéticas e Estudo de suas Propriedades Físicas;
  5. Novos Materiais Magnéticos para Aplicações em Catálise;
  6. Estudo de Novos Materiais Óxidos com Propriedades Magnéticas Não Convencionais.


Shigueo Watanabe

  1. Em 2000, foi aprovado pela FAPESP um projeto temático, cujo objetivo consistia em investigar várias propriedades físicas de minerais naturais brasileiros de SILICATOS. As seguintes propriedades são investigadas: a) absorção ótica, b) termoluminescência, c) ressonância paramagnética eletrônica, d) piezo e piroeletricidade e, e) condutividade iônica. Como os metais de transições são as principais impurezas nesses cristais, os efeitos dos campos cristalinos sobre os espectros de absorão e EPR são, também, estudados. O cálculo e a implicação da estrutura das bandas de energia, que foram amplamente efetuadas, no passado nos cristais de haletos de alcalinos e de semicondutores, serão estendidos aos cristais de silicatos. Como os silicatos tem uma estrutura cristalina bem mais complexa, espera-se um trabalho de cálculo muito mais envolvido.
  2. Aplicação dos estudos e técnicas de termoluminescência em datações arqueológicas e geológicas. Em particular, trabalhos de datação visando descobrir quando chegaram os primeiros colonizadores neste País. Os dados obtidos, até o presente indicam que o Brasil já contava com habitantes 45.000 a 50.000 anos passados.