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Argilas como semicondutor 2D promissor para eletrônica e spintrônica verde

Artigo "Naturally occurring 2D semiconductor with antiferromagnetic ground state"
Dos autores Barbara Pacakova, Bera Lahtinen-Dahl, Alexsandro Kirch, Hanna Demchenko, Veslemoy Osmundsen, Chloe A. Fuller, Dmitry Chernyshov, Dominika Zakutna, Caetano R. Miranda, Steinar Raaen & Jon Otto Fossum.
Publicado em NPJ 2D Materials and Applications
Comentários do autor Caetano R. Miranda.
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O artigo "Naturally occurring 2D semiconductor with antiferromagnetic ground state", publicado na revista npj 2D Materials and Applications (fator de impacto 9.2) resultante de uma colaboração internacional envolvendo o SAMPA coordenado pelo Prof. Caetano R. Miranda, revela o grande potencial do mineral natural vermiculita como semicondutor bidimensional de banda larga e estado fundamental antiferromagnético. A combinação entre métodos eficientes de delaminação e a demonstração experimental e teórica de suas propriedades eletrônicas e magnéticas coloca a vermiculita como uma alternativa promissora, sustentável e de baixo custo para aplicações em dispositivos eletrônicos, spintrônicos e fotônicos avançados. Seu caráter natural, abundante e atóxico amplia ainda mais o interesse estratégico por esse material, especialmente em um cenário global de busca por soluções escaláveis e ambientalmente responsáveis na área de materiais 2D.

 
    

 

 

Novo estudo desvenda ligação entre magnetismo e fragilidade em ligas metálicas diluídas

Artigo "Magnetic ordering phase transition and abnormal brittleness in dilute Fe–Mn solid solution"
Dos autores Wei Liu, Yunfeng Liang, Xiangyan Li, Yichun Xu, Yange Zhang, Wenliang Li, Q.F. Fang, Caetano R. Miranda, Chuan-Lu Yang, C.S. Liu e Xuebang Wu.
Publicado em Journal of Materials Research and Technology
Comentários do autor Caetano R. Miranda.
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O novo estudo Magnetic ordering phase transition and abnormal brittleness in dilute Fe–Mn solid solution” publicado no Journal of Materials Research and Technology (Fator de Impacto 6.2) resultante de uma colaboração entre grupos asiáticos e o SAMPA coordenado pelo Prof.  Caetano R. Miranda, revela uma surpreendente transição de fase magnética, do estado antiferromagnético (AFM) para ferromagnético (FM) , em soluções sólidas diluídas de Fe–Mn acompanhada de uma notável fragilidade mecânica conforme a concentração de Mn. Combinando  cálculos ab initio e simulações de dinâmica molecular, os autores demonstram que a transição magnética está associada a redistribuições eletrônicas nos orbitais 3d do Mn e a efeitos térmicos, oferecendo uma nova perspectiva sobre o diagrama de fases magnético-mecânico dessa liga. Os resultados sugerem que a fragilidade anômala pode estar ligada a tensões internas induzidas por acoplamentos magnéticos locais, desafiando a compreensão convencional sobre o comportamento mecânico de ligas metálicas diluídas. 

 
    

 

 

Pesquisa da USP propõe caminho inovador para fabricar ureia a partir de CO₂ e N₂

Artigo "Urea synthesis by Plasmon-Assisted N2 and CO2 co-electrolysis onto heterojunctions decorated with silver nanoparticles"
Dos autores Leandro A. Faustino, Leonardo D. de Angelis, Eduardo C. de Melo, Giliandro Farias, Egon C. dos Santos, Caetano R. Miranda, Ana G. Buzanich, Roberto M. Torresi, Paulo F.M. de Oliveira, Susana I. Córdoba de Torresi.
Publicado em Chemical Engineering Journal
Comentários do autor Caetano R. Miranda.
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Publicado no Chemical Engineering Journal (Fator de Impacto 13.4), o trabalho “Urea synthesis by Plasmon-Assisted N2 and CO2 co-electrolysis onto heterojunctions decorated with silver nanoparticles“, destaca uma rota promissora para a síntese eletroquímica de ureia a partir de N₂ e CO₂, utilizando heterojunções BiVO₄/BiFeO₃ decoradas com nanopartículas de prata ativadas por plasmon. A colaboração entre o grupo SAMPA (teoria e modelagem) sob liderança do Prof. Caetano R. Miranda e pesquisadores do Instituto de Química da USP (experimentos) coordenados pela Profa. Susana Torresi permitiu demonstrar que a excitação por plasmon das nanopartículas de Ag aumenta significativamente a eficiência faradaica e a taxa de produção de ureia, ao mesmo tempo em que reduz o sobrepotencial. Cálculos teóricos elucidaram o papel dos sítios catalíticos complexos e do acoplamento C–N, corroborando resultados espectroscópicos in situ. Esses achados abrem caminho para novas abordagens na conversão eletroquímica da Ureia  a partir de gases do ar e de efeito estufa.

 
 
    

 

 

IFUSP tem dois ganhadores do Prêmio SBF de Teses

 
O Instituto de Física parabeniza nossos doutores vencedores do Prêmio SBF de Teses de Doutorado deste ano. O prêmio é concedido pela Sociedade Brasileira de Física (SBF) com o intuito de promover e reconhecer trabalhos de excelência em diversas áreas da Física. Este ano, o IFUSP tem dois ganhadores, cada um contemplado como a melhor tese de sua área.
 

Área de Partículas e Campos: Drª Natalí Soler Matubaro de Santi, com a tese “Métodos de aprendizado de máquina para obtenção de informações cosmológicas”, orientada pelo Prof. Luis Raul Weber Abramo.

Sobre o prêmio, comenta a pesquisadora:
"Foi bem surpreendente receber o e-mail com a notícia. Eu sinceramente não imaginei que seríamos reconhecidos, ainda mais por ser um prêmio nacional e de concorrência na grande área de Partículas e Campos. Fico muito feliz pelo prêmio. Quero salientar que o mesmo não é só meu, mas também do Raul Abramo, do Francisco Villaescusa Navarro, do Antonio Montero-Dorta, da Natália Rodrigues, da Helen Shao, do Pablo Villanueva-Domingo e de tantos outros que fizeram parte do que foi desenvolvido na tese. E a lista é imensa! 

As ideias do trabalho sempre foram um misto de pensar num problema muito interessante da Cosmologia e Astrofísica e em como resolver ele com técnicas de aprendizado de máquina, de um jeito diferente do tradicional. Uma das melhores partes sempre se dava em como traduzir o que estava por trás da 'caixa preta' dos métodos de aprendizado de máquina. Por exemplo, por recorrer a uma distribuição estatística bem conhecida na área.  

Agradeço a todos que trabalharam comigo ao longo do doutorado e, sem esquecer, ao financiamento da FAPESP.

Também espero que iniciativas como essa premiação possam incentivar curiosos que, como eu, transformem mais sonhos em realidade e em um pedacinho de conhecimento!"

 
  • Área de Matéria Condensada e Materiais:
 
Parabéns aos premiados e seus orientadores! Lembrando que as teses premiadas por cada Comissão concorrem agora ao Prêmio José Leite Lopes de melhor tese de doutorado do ano.
 

20 anos do Arte & Ciência

 

Encontro de 20 anos do projeto Arte&Ciência em 26/04/25. Divulgação.

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O Projeto Arte e Ciência, iniciativa de extensão idealizada pelo Prof. Mikiya Muramatsu, completa 20 anos de atividades em 2025, e celebrou o marco com um encontro entre participantes e colaboradores do projeto. Desde sua criação, o projeto tem desempenhado um papel fundamental na divulgação científica, aproximando a ciência do público por meio de atividades interativas e educativas.

Em seu início em 2006, com apoios do CNPq e da SBF, realizava atividades em parques públicos de São Paulo - como o Parque da Previdência, Ibirapuera e Independência - levando experimentos científicos ao ar livre para atrair a atenção de crianças, jovens e adultos. Com o tempo, o Arte & Ciência expandiu suas ações para escolas públicas da Grande São Paulo e outras regiões do país, realizando oficinas, feiras de ciências e exposições interativas. O projeto já visitou mais de 70 escolas e participou de eventos em cidades como Foz do Iguaçu, Manaus, Campo Grande, Vitória, Maceió, Águas de Lindóia e Caxambu, além de eventos também fora do país.
 
Entre as atividades oferecidas estão demonstrações de fenômenos físicos, como sombras coloridas utilizando lâmpadas RGB e o microscópio de gotas com luz laser, além de oficinas de construção de brinquedos científicos, como caleidoscópios, espectroscópios e discos de Newton. O acervo do projeto conta com mais de 70 experimentos de física, matemática e biologia, desenvolvidos com materiais de baixo custo e voltados para a interatividade.
 
O projeto também tem sido um espaço de formação para estudantes universitários, envolvendo cerca de 80 alunos de graduação em física, matemática e biologia ao longo dos anos. Esses estudantes atuam como monitores nas atividades, contribuindo para sua formação docente e para a aproximação entre universidade e sociedade.
 
Em 2021, o professor Mikiya Muramatsu foi agraciado com o Prêmio Ernesto Hamburger de Divulgação Científica, concedido pela Sociedade Brasileira de Física (SBF). A premiação reconheceu seu empenho extraordinário na popularização das ciências físicas, especialmente por meio do Projeto Arte & Ciência. A homenagem é ainda mais especial já que Muramatsu foi orientado pelo Prof. Hamburger.
 
Nossos parabéns ao professor Mikiya e a todos os envolvidos no projeto; que sigam seu compromisso com a popularização da ciência e a promoção de uma educação mais interativa e acessível, inspirando novas gerações.
 
 
 

Comunidade IFUSP participa do Pint of Science 2025

 

Pint of Science 2025
Eventos com participação da comunidade IFUSP
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Nos dias 19, 20 e 21 de maio, ao redor de todo o mundo será realizada mais uma edição do Festival Pint of Science, reunindo cientistas e público em bares e restaurantes para conversas descontraídas sobre ciência. Destacamos aqui alguns eventos da cidade de São Paulo que contarão com a participação de membros da comunidade IFUSP. Confira!

Essa tal de Física Quântica / O que uma cientista e uma jornalista estarão fazendo no bar?
Com Marina Nielsen (Professora Titular IFUSP) e Graciele Oliveira (Projeto BINGO).
20/05, 3ª feira, às 19h30. Na Cervejaria Nacional | Av. Pedroso de Morais, 604

Do Universo às questões raciais
Com Ana Apleiade (Mestranda IFUSP)
20/05, 3ª feira, às 19h30. Na The Barley House | R. Prof. Atílio Innocenti, 621.

 

Pode uma máquina ter consciência? Uma exploração sobre limites da Inteligência Artificial
Com Roberto “Pena” Spinelli (Alumnus IFUSP)
20/05, 3ª feira, às 19h30. No Croma Beer | Rua Harmonia, 472.

 

Cem anos de revoluções quânticas
Com Paulo Nussenzveig (Professor Titular IFUSP e Pró-Reitor de Pesquisa USP)
21/05, 4ª feira, às 19h30. Na Cervejaria Nacional | Av. Pedroso de Morais, 604

 
 
 
 

Grupo Vaca Esférica apresenta peça no TUSP

Oblívio
Apresentação da peça do grupo Vaca Esférica
14/05, 4ª feira, 17h. No TUSP Butantã | Rua do Anfiteatro, 109.
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O grupo de teatro Vaca Esférica, do IFUSP, convida toda a comunidade para a próxima apresentação da peça Oblívio.

Oblívio!

“Tal qual uma árvore, uma barata, uma formiga,
uma forca, uma abelha, uma pessoa, um kalpa, um mundo”

Oblívio é a história de um grupo de amigos encarando o vazio, e das consequências que ele traz.

Isadora desaparece misteriosamente. Cabe a seus únicos amigos tentar descobrir o que houve e como trazê-la de volta, isso é, se eles ainda se lembrarem dela. O quanto os vínculos podem ser esticados, antes de desfeitos? Quais as consequências que nossa presença, e ausência, traz na vida de quem nos ama? O que significa estar derradeiramente sozinho?

Um drama sobrenatural e um ensaio sobre o que é o Mal.

 
 

Doutorando do HEPIC recebe prêmio da colaboração ATLAS do LHC-CERN

Adaptado do texto de Marco Leite (pesquisador IFUSP / ATLAS-CERN, orientador do estudante premiado)
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O doutorando Guilherme Tomio Saito, aluno do Centro de Instrumentação e Física de Altas Energias do Instituto de Física da USP (HEPIC) e do Laboratório de Sistemas Integráveis da Escola Politécnica da USP (LSI), foi um dos contemplados este ano com o prêmio “Outstanding Achievement Awards - 2025” da colaboração ATLAS do LHC-CERN. O ATLAS é uma grande colaboração internacional na área de Física de Altas Energias, reunindo mais de 6 mil colaboradores de 40 países, entre eles o Brasil. Em 2012, o experimento ATLAS e o experimento CMS, também do LHC, foram responsáveis pela descoberta do bóson de Higgs, uma das mais importantes descobertas científicas da atualidade. 

O prêmio, destinado todos os anos pela colaboração ATLAS a pesquisadores que se destacaram por sua contribuição excepcional em diversas áreas do experimento, é resultado do trabalho do estudante Guilherme Saito no âmbito do projeto “High Granularity Timing Detector” (HGTD) do ATLAS. O HGTD será um novo detector instalado para a fase de alta luminosidade do LHC (HL-LHC), um ambicioso programa científico voltado para explorar as propriedades do recém-descoberto bóson de Higgs. O HGTD empregará mais de 3 milhões do que é hoje considerado o estado da arte em sensores semicondutores para a detecção de radiação ionizante (“Low Gain Avalanche Detectors” - LGAD). Este novo detector fará parte do complexo sistema de reconstrução de trajetórias de partículas do ATLAS, que foi redesenhado com o propósito de identificar e medir as partículas produzidas através da colisão de prótons em altas energias (14 TeV) em meio a um ambiente desafiador para os detectores e sistema associados, os quais devem operar por mais de uma década submetidos a doses de radiação sem precedentes.
 
Em seu trabalho, o estudante teve um papel fundamental no desenvolvimento dos sensores semicondutores LGAD, na instrumentação idealizada e construída especificamente para a caracterização das propriedades destes sensores, na análise dos dados e nas simulações, possibilitando avanços significativos na compreensão dos sinais produzidos pelo detector - que em última instância refletem a qualidade dos observáveis físicos. Fruto de um processo longo e detalhado, envolvendo uma equipe multidisciplinar de colaboradores de vários institutos e universidades, os resultados produzidos pelo estudante foram essenciais para a aprovação de uma etapa crucial deste projeto pelas instâncias revisoras do programa do HL-LHC no CERN. 
 
O HEPIC no Instituto de Física da USP tem atuado de forma importante em várias áreas do HGTD, sendo apoiado pelo projeto Especial FAPESP “Física e Instrumentação de Altas Energias com o LHC-CERN” e pelo INCT CERN/Brasil. Esse apoio permitiu que o grupo da USP assumisse a responsabilidade em conjunto com o CERN pela caracterização dos sensores que serão produzidos para o HGTD do experimento ATLAS.
 
Em uma colaboração internacional com mais de 6 mil pesquisadores, fazer parte de um pequeno grupo de pessoas que teve seu trabalho reconhecido pelo experimento é uma importante conquista que reflete o compromisso e a dedicação do estudante Guilherme Saito a um projeto na fronteira da Ciência. A entrega do prêmio ocorrerá durante a reunião geral da colaboração ATLAS em Junho deste ano no CERN. 

 

Funcionários IFUSP: chegadas e partidas

Nos despedimos do colega que encerra seu vínculo conosco e damos boas-vindas a quem chega!
[Com informações da Assistência Administrativa]
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Nossa acolhida ao Alexandre Pereira Miquelino, Técnico para Assuntos Administrativos que iniciou seu trabalho no IF em 24/04/25, somando ao Serviço de Graduação na Seção de Alunos. Seja bem-vindo!

Alexandre chega em substituição ao colega Hugo Henrique Hirata, que, após 15 anos conosco, parte em breve para atuar no Instituto de Relações Internacionais (IRI - USP). 

Nosso muito obrigado pelo tempo dedicado e ótimos votos para a nova fase!

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Colaboração científica mundial do LHC é coroada com Prêmio de Física Fundamental

From left to right: Andreas Hoecker, former ATLAS spokesperson; Patricia McBride, former CMS spokesperson; Marco Van Leeuwen, ALICE spokesperson and Vincenzo Vagnoni, LHCb spokesperson (courtesy of Getty Images for Breakthrough Prize)

Andreas Hoecker (ATLAS), Patricia McBride (CMS), Marco Van Leeuwen (ALICE) e Vincenzo Vagnoni (LHCb). Getty Images/Breakthrough Prize

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Na primeira quinzena do mês, as quatro grandes colaborações do LHC foram laureadas com o Breakthrough Prize for Fundamental Physics 2025. Cada um dos membros é nominalmente premiado, o que inclui todos os integrantes do HEPIC do IFUSP, entre professores e doutorandos, que participam dos experimentos ALICE e ATLAS. 

Os membros do HEPIC tiveram participação direta em dois dos estudos citados na premiação: medições detalhadas das propriedades do bóson de Higgs, confirmando o mecanismo de quebra de simetria da geração de massa (trabalhos desenvolvidos no experimento ATLAS) e a exploração da natureza nas menores distâncias e nas condições mais extremas no Grande Colisor de Hádrons do CERN (participação do experimento ALICE).

Marcelo Gameiro Munhoz, representante nacional do Brasil e team leader da USP no ALICE, comenta que “o HEPIC tem participado desses experimentos desde a primeira década dos anos 2000 e tem contribuído em diversas frentes de forma ativa e significativa. Estamos felizes e orgulhosos em contribuir com uma empreitada científica internacional tão importante e significativa, cujo mérito tem sido reconhecido em várias ocasiões, como nessa premiação”.

O prêmio em dinheiro será direcionado a bolsas de estudos que financiem a estadia de doutorandos no CERN por até dois anos enquanto realizam suas pesquisas de doutorado.

O Prêmio Breakthrough foi criado em 2012 para celebrar o trabalho científico de maior impacto e promover a importância da pesquisa fundamental para a humanidade. O LHC já recebeu o prêmio, em 2013, sendo o primeiro projeto científico de larga escala a ser reconhecido pelo Breakthrough, à época pelos trabalhos que levaram à descoberta do bóson de Higgs.

Veja a lista dos premiados em breakthroughprize.org/Laureates. E assista à premiação, abaixo, recebida pelos representantes dos quatro experimentos.

 

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