IFUSP na Mídia

Artigo | Optimizing Aperture Geometry in THz-TDS for Accurate Spectroscopy of Quantum Materials

Dos autores Laura O. Dias, Eduardo D. Stefanato, Nicolas M. Kawahala e Felix G.G. Hernandez. 
Publicado em Brazilian Journal of Physics, vol. 56 article 35, 09/12/25.
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Abstract: 
Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) provides a powerful platform for investigating low-energy excitations in quantum materials. Because these materials are often limited in size, experimental setups typically rely on tightly focused beams and metallic holders with small apertures. In this work, we perform a systematic study of how aperture geometry influences THz signal transmission in a standard free-space configuration. By analyzing time- and frequency-domain data for circular apertures of varying diameters and thicknesses, we quantify the spatial and spectral filtering effects imposed by aperture size. We show that small apertures progressively attenuate low-frequency components of the transmitted signal, while higher-frequency content remains comparatively unaffected. These effects become especially significant for apertures smaller than typical THz beam waists, resulting in amplitude suppression and phase distortions that compromise the accuracy of frequency-domain analysis and optical parameter retrieval. To validate these observations, additional measurements were performed on a representative quantum material, confirming the practical relevance of the identified aperture effects. The transmitted intensity as a function of aperture diameter also provides a straightforward method for estimating the beam waist at the focus. In contrast, standard aperture thicknesses do not introduce measurable distortions, confirming the adequacy of treating thick, non-resonant apertures as dielectric slabs. These findings establish practical guidelines for aperture selection in THz-TDS and underscore the importance of preserving low-frequency response for reliable characterization of quantum materials.

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A ciência por trás da preservação e restauração do patrimônio cultural

Trabalho desenvolvido pelo Instituto de Física da USP reforça a presença da física para além do mundo científico. 
Em Jornal da USP, 28/11/25. 
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A restauração e a conservação de obras de arte são imprescindíveis para preservação do patrimônio cultural e para garantir que as gerações futuras possam apreciar e estudar essas peças. Ciente dessa importância, o Laboratório de Arqueometria e Ciências Aplicadas ao Patrimônio Cultural (LACAPC) do Instituto de Física (IF) da USP desenvolve um trabalho voltado à preservação de pinturas. A professora e pesquisadora Márcia de Almeida Rizzutto, coordenadora do laboratório, explicou as etapas e os métodos científicos utilizados nesse trabalho interdisciplinar na edição 96 do programa Cultura na USP. [...]

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A ciência não é neutra: Diop, Epistemicídio e o Desafio da Física Brasileira

Em Sociedade Brasileira de Física, 21/11/25. Acesse AQUI.

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“Nós somos o útero do mundo. Mais de 80% da vida humana aconteceu no continente africano. Muitos dizem que a África é o berço da humanidade. Mas isso reduz a nossa importância. Um berço é para bebês. A humanidade não era um bebê quando viveu na África; era adulta, sábia. O que deixamos não foi um berço, foi uma casa. Um templo. Uma universidade. Uma indústria. Deixamos sabedoria, espiritualidade, ciência, conhecimento do cosmos. Não apenas um berço. [...]

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*Com participação do pesquisador Neilo Trindade (DFN - IFUSP).

Enigma da matéria escura: portais secretos nos conectam ao lado oculto do Universo?

Milhares de galáxias inundam esta imagem em infravermelho do aglomerado de galáxias SMACS 0723, capturada pelo telescópio espacial James Webb da NASA. A imagem revela um efeito natural conhecido como lente gravitacional, no qual a luz se curva, revelando também a presença invisível da matéria escura

Artigo de divulgação da Ana Luisa Fogel (doutoranda DFMA IFUSP).
Em "The Conversation", 17/11/25. 
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Todo dia acordamos, tomamos nosso café e seguimos nossa rotina. Olhamos para o céu, onde o Sol ilumina o Planeta de dia, e à noite, a Lua nos acompanha junto de milhares de estrelas. Quase ninguém imagina que tudo o que vemos e tocamos, da xícara ao ar que respiramos, dos planetas às estrelas, representa menos de 5% de tudo o que existe. [...]

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Engenharia Quântica

Artigo de divulgação de Gustavo Martini Dalpian e Henrique Ferreira
Em A Lanterna (Academia Nacional de Engenharia) | Vol.3 Nº3 2025. Acesse AQUI.

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O século XX foi marcado por avanços extraordinários impulsionados pela eletrônica e pelo desenvolvimento dos computadores. Trata-se de um exemplo emblemático em que um grande feito da engenharia — a construção de complexos circuitos integrados — só foi possível graças aos conhecimentos oriundos da ciência básica, em especial, da Física Quântica. 

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Pesquisadores brasileiros desenvolvem dispositivo que simula pulmão e nódulos Ideia é tornar mais acessível no país objeto utilizado para avaliar o desempenho de tomógrafos computadorizados na região pulmonar

Ideia é tornar mais acessível no país objeto utilizado para avaliar o desempenho de tomógrafos computadorizados na região pulmonar.
Em Revista Pesquisa FAPESP | Edição 357, nov 2025. Acesse AQUI.

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Para avaliar a qualidade das imagens geradas por aparelhos de tomografia computadorizada (TC) e definir protocolos na detecção de nódulos, radiologistas, biomédicos e físicos médicos recorrem a dispositivos que funcionam como um boneco de testes. No lugar de realizar estudos em humanos, uma vez que a radiação excessiva pode causar danos à saúde, eles colocam nas máquinas objetos simuladores que permitem calcular a melhor dose para fazer um exame em determinada parte do corpo. Esses objetos são chamados phantoms. [...] 

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*Matéria repercute o trabalho do grupo do pesquisador Paulo Costa (DFN - IFUSP)

Artigo | Efficient Energy Transfer in Eu3+-Doped Layered Double Hydroxides with β-Diketonate Anions Obtained by the Memory Effect

Dos autores Alexandre Candido Teixeira, Natan Felipe Netzlaff Fachini, Henrique Kenzo Carvalho Kakinami e Danilo Mustafa
Publicado em ACS Omega | Special issue “Chemistry in Brazil: Advancing through Open Science” | Destaque da capa.
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Trabalho liderado pelo docente Danilo Mustafa (IFUSP) é destacado com uma das capas da publicação ACS Omega (Vol.10, #38, de 30/09/25).

Sobre a capa:

Memory effect arises as a post-synthetic strategy to both restore structural order and incorporate functional photoluminescent ligands as DBM into Eu3+-doped ZnAl LDHs. By enabling precise control over the Eu3+ coordination environment, this approach offers a powerful pathway for engineering hybrid LDHs for applications in optoelectronics, sensing, and photonic technologies.

Abstract:

Accurately quantifying the energy loss rate of proton beams in liquid water is crucial for the precise application and improvement of proton therapy, whereas the slowing down of protons in water ices also plays an important role in astrophysics. However, precisely determining the electronic stopping power, particularly for the liquid phase, has been elusive so far. Experimental techniques are difficult to apply to volatile liquids, and the availability of sufficient reliable measurements has been limited to the solid and vapor phases. The accuracy of current models is typically limited to proton energies just above the energy loss maximum, making it difficult to predict radiation effects at an energy range of special relevance. We elucidate the phase differences in proton energy loss in water in a wide energy range (0.001−10  MeV) by means of real-time time-dependent density functional theory combined with the Penn method. This nonperturbative model, more computationally efficient than current approaches, describes the phase effects in water in excellent agreement with available experimental data, revealing clear deviations around the maximum of the stopping power curve and below. As an important outcome, our calculations reveal that proton stopping quantities of liquid water and amorphous ice are identical, in agreement with recent similar observations for low-energy electrons, pointing out this equivalence for all charged particles. This could help to overcome the limitation in obtaining reliable experimental information for the biologically relevant liquid water target.

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Artigo | Stopping Cross Sections for Protons Across Different Phases of Water

Dos autores F. Matias, N. E. Koval, P. de Vera, R. Garcia-Molina, I. Abril, J. M. B. Shorto, H. Yoriyaz, J. J. N. Pereira, T. F. Silva, M. H. Tabacniks, M. Vos e P. L. Grande.
Publicado em Physical Review Letters.
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Trabalho conta com os docentes Tiago Fiorini da Silva e Manfredo Tabacniks (IFUSP) como coautores e foi selecionado como sugestão do editor no último número da PRL ( Vol. 135, #14, de 03/10/25).

De acordo com o pesquisador Tiago Fiorini, "O trabalho aborda como prótons perdem energia ao atravessar diferentes fases da água, líquida, sólida e vapor, tema fundamental tanto para o avanço de aplicações, como a terapia com prótons no tratamento do câncer, quanto para o entendimento de processos astrofísicos. Utilizando uma abordagem baseada em teoria do funcional da densidade dependente do tempo (TDDFT), os autores demonstraram que a água líquida e o gelo amorfo apresentam comportamento equivalente na desaceleração de prótons, o que abre novas possibilidades experimentais e computacionais."

Abstract:

Accurately quantifying the energy loss rate of proton beams in liquid water is crucial for the precise application and improvement of proton therapy, whereas the slowing down of protons in water ices also plays an important role in astrophysics. However, precisely determining the electronic stopping power, particularly for the liquid phase, has been elusive so far. Experimental techniques are difficult to apply to volatile liquids, and the availability of sufficient reliable measurements has been limited to the solid and vapor phases. The accuracy of current models is typically limited to proton energies just above the energy loss maximum, making it difficult to predict radiation effects at an energy range of special relevance. We elucidate the phase differences in proton energy loss in water in a wide energy range (0.001−10  MeV) by means of real-time time-dependent density functional theory combined with the Penn method. This nonperturbative model, more computationally efficient than current approaches, describes the phase effects in water in excellent agreement with available experimental data, revealing clear deviations around the maximum of the stopping power curve and below. As an important outcome, our calculations reveal that proton stopping quantities of liquid water and amorphous ice are identical, in agreement with recent similar observations for low-energy electrons, pointing out this equivalence for all charged particles. This could help to overcome the limitation in obtaining reliable experimental information for the biologically relevant liquid water target.

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Pesquisador Gustavo Canal participa da Conferência Interamericana de Ciência e Tecnologia de Fusão Nuclear

O professor Gustavo Canal participou da Conferência Interamericana sobre Ciência e Tecnologia de Fusão Nuclear e suas Aplicações, em Santiago - Chile, entre os dias 26 e 27 de agosto de 2025.
A Conferência reuniu 23 pesquisadores de vários países: Argentina, Brasil, Bolívia, Chile, Costa Rica, Honduras, México, Uruguai, além de membros dos USA e da International Atomic Energy Agency (IAEA), incluindo representantes de projetos de pesquisa internacionais, da indústria de fusão nuclear, do setor elétrico, mineração, manufatura e outras áreas estratégicas. Representantes do Governo do Chile e do Congresso Nacional também participaram.

O Prof. Gustavo apresentou a palestra “The current status of the nuclear fusion and plasma activities in Brazil”, onde propôs a criação de um projeto-gêmeo entre países da América Latina para o projeto de uma futura usina de fusão nuclear.
Disponível no vídeo abaixo:




Além da palestra também participou da mesa redonda composta por:
• Luis Huerta (moderador), Diretor Executivo da Comisión Chilena de Energía Nuclear
• Aldo Acevedo, Ministro de Ciencia, Tecnología, Conocimiento e Innovación do Chile
• Guido Girardiex, Ex-Presidente del Senado do Chile
• Francisco Chahuán, Senador Chileno (participação remota)
• Máximo Pacheco, Presidente do Directorio de la Corporación Nacional del Cobre
Pra assistí-la, acesse o vídeo abaixo.




Todos os vídeos da conferência podem ser acessados no Youtube da Comissão Chilena de Energia Nuclear.

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