Da Mecânica Quântica à Química Quântica
Convite à Física com a Prof Marcio Varella (IFUSP).
10/09, 4ª feira, às 18h. Auditório Abrahão de Moraes com transmissão pelo YouTube.
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Resumo: A Física teve progressos notáveis no século XIX, tais como a formulação das Equações de Maxwell do Eletromagnetismo, o entendimento da luz como onda eletromagnética, a fundação da Física Estatística, e poderosas formulações matemáticas para a Mecânica Clássica e a Termodinâmica. Apesar disso, ainda nas primeiras décadas do século XX, conceitos centralmente importantes à Química seguiam pouco fundamentados ou mal compreendidos. Por exemplo, a estrutura periódica dos elementos (Tabela Periódica), a valência (associada ao número de ligações químicas formadas pelos elementos), e mesmo a formação de ligações químicas entre os elementos. Na mesma época, havia questões que afligiam a tanto a Física quanto a Química, como as evidências experimentais de que os átomos apresentavam níveis discretos de energia (hoje ditos quantizados). Nesse Colóquio, iremos discutir como o desenvolvimento da Mecânica Quântica permitiu a reformulação daquelas concepções químicas em bases rigorosas, notadamente os conceitos de níveis de energia, orbitais, spin e o Princípio de Pauli. A utilização de métodos teóricos e computacionais baseados na Mecânica Quântica para investigar propriedades de átomos, moléculas, biomoléculas e materiais tornou-se importante a ponto de receber dois prêmios Nobel de Química, em 1998 e 2013. Em nossos dias, essa área de pesquisa é muitas vezes referida como Química Quântica.
Prof. Marcio possui graduação em Engenharia de Alimentos pela Universidade Estadual de Campinas (1993), graduação em Física pela Universidade Estadual de Campinas (1995), mestrado em Física pela Universidade Estadual de Campinas (1997) e doutorado em Física pela Universidade Estadual de Campinas (2001), com bolsa-sanduíche no California Institute of Technology - Caltech (1999). Foi pós-doutorando na UNICAMP (2002-2005), tendo visitado nesse período a Universidade de Tóquio (2002) e o Caltech (2005). Retornou à Universidade de Tóquio no período 2005-2006 (JSPS Fellowship for Foreign Researchers), tendo sido ainda pós-doutorando na Universidade de São Paulo (2007). Foi professor adjunto da Universidade Federal do ABC desde fevereiro de 2008 e fevereiro de 2010. Ingressou no Instituto de Física da Universidade de São Paulo em março de 2011, como Professor Doutor. Obteve o título de Livre Docente em 2015, sendo atualmente Professor Associado. Tem experiência na área de Física, com ênfase nos seguintes temas. Interações elétron-molécula com potenciais aplicações a processos radiobiológicos, respiração celular, moléculas pré-bióticas e quiralidade. Interações pósitron-molécula, em especial moléculas positrônicas, mecanismos de ligação positrônica, e positrônio em meios condensados. Interações fóton-molécula, com interesse em modelos moleculares para fotovoltaica orgânica. Tem experiência com métodos computacionais de espalhamento eletrônico e positrônico, métodos de estrutura eletrônica e seus análogos multicomponentes (elétrons e pósitrons), além de métodos de dinâmica molecular clássica e quântica.
