Graduate Program in Physics at UFSC, Florianópolis

THE PHYSICS GRADUATE PROGRAM invites everyone to the seminar:

Metal halide perovskite materials: beyond solar cells

Ana Flavia Nogueira
Laboratório de Nanotecnologia e Energia Solar (LNES), Chemistry Institute, University of Campinas

Abstract:

Metal halide perovskite materials have been extensively investigated as thin films or colloidal nanoparticles in several technological applications, such as photovoltaic cells (PV), lasers, photodetectors and light emitting diodes (LED).
Perovskite is the name given to materials that have the general formula ABX3 with a structure similar to the mineral CaTiO3. In perovskite materials for PV, the monovalent cation “A” is an organic cation such a methylammonium (CH3NH3+, MA) or formamidinium (CH(NH2)2+, FA). For LED applications, “A” is an inorganic cation as Cs+, Rb+. In both applications, “B” is a divalent cation Pb2+ or Sn2+, and “X” a halogen anion Cl-, Br- or I-. The optoelectronic properties that make perovskites attractive are their direct and tunable band gap (that can be varied due to quantum confinement or composition), high absorption coefficient (similar to GaAs), ambipolar transport of charges, high mobility of electrons and holes compared with organic semiconductors, and electron diffusion lengths that can exceed micrometers in large crystals. Multicomponent perovskite solar cells have reached the recent efficiency breakthrough of 25.2%, higher than silicon polycrystalline photovoltaics

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A poeira interestelar e o gás difuso das galáxias
Profª. Drª. Natalia Vale Asari
UFSC/FSC

Abstract:

Estrelas enriquecem as galáxias. Foram processos de núcleossíntese estelar que formaram quase todos os elementos químicos mais pesados do que o hélio e o hidrogênio no Universo. Contarei algumas evidências da ligação entre a história de formação de estrelas e o enriquecimento químico de uma galáxia. Explicarei o trabalho de recenseamento de galáxias a partir de grandes bases de dados, e como só conseguimos saber a química das galáxias graças à mecânica quântica. Por fim, mostrarei alguns resultados dos meus trabalhos mais recentes, nos quais demonstramos o papel importante (mas frequentemente ignorado) da poeira interestelar e do gás difuso em estudos de galáxias.

Date: September 4, 2020 – (friday) – Time: 10:15 a.m.

Link to access the youtube channel: https://youtu.be/9VXhDnb64eM

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Diodos orgânicos emissores de luz: eficiência e estabilidade aliadas ao baixo custo de produção

Dr. Cristian Andrey Momoli Salla

Pós-doutorando do Programa de Pós-graduação em Física/UFSC

Abstract:

Os diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs – Organic Light Emitting Diodes) fazem parte de nosso cotidiano em sistemas de iluminação e displays diversos (celulares, televisores, relógios, etc). Na esteira do desenvolvimento da eletrônica orgânica, o aumento da eficiência e estabilidade dos dispositivos, aliados à redução dos custos de produção, estão no horizonte da pesquisa atual. A síntese e caracterização de moléculas pequenas emissoras e o processamento de dispositivos via solução se apresentam como alternativas promissoras para superar estes desafios. Neste contexto, apresentaremos e discutiremos o estado da arte dos OLEDs, desde os fundamentos da eletrônica orgânica até o seu mecanismo de funcionamento, técnicas de processamento e materiais utilizados. Em particular, moléculas pequenas emissoras (complexos de metais de transição, complexos de terras raras e hidrocarboneto aromáticos policíclicos) com síntese rápida, fácil e de baixo custo serão exploradas a partir dos seus mecanismos de emissão, que envolvem processos de fosforescência e fluorescência atrasada. Por fim, serão apresentados alguns resultados recentemente publicados1-3.
1Salla, et al. Angewandte Chemie-International Edition, v. 58, p. 6982-6986, 2019.
2Salla, et al. European Journal of Inorganic Chemistry, v. 17, p. 2247-2257, 2019.
3Girotto, et al. Journal of Luminescence, v. 208, p. 57-62, 2018.

Date: August 28, 2020 – (friday) – Time: 10:15 a.m.

link to access the youtube channel: https://youtu.be/5uPma0PBrFo

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Simulando a Natureza: de Nanotubos a Formigas

Prof. Douglas S. Galvao

Departamento de Física Aplicada
Instituto de Física Gleb Wataghin
Universidade Estadual de Campinas

Abstract:

As hibridizações sp, sp2, sp3 do carbono permitem um número quase infinito de diferentes estruturas com propriedades mecânicas e eletrônicas ‘ajustáveis’. Essas estruturas podem exibir diferentes topologias com diferentes dimensões eletrônicas (0-fulerenos, 1-nanotubos, 2-grafeno, 3-diamante). Essas topologias podem ser exploradas para criar uma grande classe de diferentes materiais, por exemplo buckypapers [1], músculos artificiais baseados em nanotubos de carbono, espumas, cristais auxéticos [1,3,4], etc. Esses materiais apresentam morfologias extremamente complexas, o que resulta em grandes desafios para criar modelos que descrevam realisticamente suas propriedades mecânicas e estruturais. Neste seminário apresentaremos e discutiremos abordagens multi-escala (de atômica a macro-escala) para modelar esses materiais, inclusive com o uso de métodos de inteligência artificial (como os algoritmos ‘formigas’). Em particular, discutiremos novas técnicas de simulação por dinâmica molecular baseadas no uso de potenciais reativos que permitem tratar sistemas de vários milhões de átomos. Além de estruturas de carbono, esses potenciais também podem ser aplicados para metais, calcogenetos [5] ou novos materiais bi-dimensionais [6].
[1] L. J. Hall et al., Science v320, 5875 (2008).
[2] M. D. Lima et al., Science v338, 6109 (2012).
[3] Z.F. Liu et al., Science v349, 400 (2015).
[4] R. Wang et al., Science v366, 216 (2019).
[5] S. Lei et al., Nature Nanotech. v11, 465 (2016).
[6] A. P. Balan et al., Nature Nanotech. v13, 602 (2018).

Date: August 21, 2020 – (friday) – Time: 10:15 a.m.

link to access the youtube channel: https://youtu.be/TyWsxwmbwBk

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Lei universal de escala para propagação do COVID-19 em centros urbanos

Sebastián Gonçalves
Instituto de Física – UFRGS

Abstract:

Devido à pandemia do COVID-19, os modelos tipo SIR (Suscetível-Infectado-Recuperado) estão sendo altamente demandados para prever o número de casos em áreas urbanas. Com o objetivo de usar a experiência da evolução da epidemia de uma cidade para outra, apresentamos uma análise da taxa de transmissão do COVID-19 em função do tamanho da população, em nível municipal em quatro países. Ao contrário da hipótese comumente aceita na modelagem de epidemias, observamos que a transmissibilidade da doença cresce com o logaritmo do tamanho da população da cidade. A análise, possível pela grande quantidade de dados de epidemias simultâneas do mesmo tipo, se apresenta universal e acreditamos válida para qualquer doença contagiosa por contatos. Apresentamos uma teoria de escala para a taxa de contatos que explica os resultados.

Date: Augus 7, 2020 – (friday) – Place: Sala virtual do conferênciaweb da Rede Nacional de Pesquisa – Time: 10:15 a.m.

link to access the youtube channel: https://youtu.be/7c29DErHvR4

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Física, Empreendedorismo e Mercado de Trabalho

Walmoli Gerber Junior

Empresário, empreendedor em saúde e novas tecnologias de impacto e proprietário da empresa CogniSigns

Abstract:

A física tem potencial empreendedor e oportunidades de atuação em quase todos os setores da sociedade, mas por que o físico tem dificuldade de colocação no mercado de trabalho?
Vamos discutir e ampliar a visão de oportunidades e atitudes que podem favorecer o físico no mercado de trabalho.

Date: July 31, 2020 – (friday) – Place: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa – Time: 10:15 a.m.

link to access the youtube channel: https://youtu.be/rsP4rvYamtI

O PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA convida para o seminário:

Hipertermia, atividade catalítica e algumas loucuras com nanopartículas de óxido de ferro (IONPs)*

Dr. Enio Lima Jr.

Lab. de Resonancias Magnéticas – Instituto de Nanociencias y Nanotecnología, CNEA-CONICET
Centro Atómico Bariloche, S. C. Bariloche, RN, Argentina

*Evento de reposição da disciplina seminários

Resumo:

Hipertermia de fluido magnético, onde um campo magnético ac aquece um ferrofluido contendo IONPs devido a perdas magnéticas. Atividade catalítica de IONPs levando a produção de radicais livres baseados em O. Neste seminário contarei como a partir do design da morfologia, composição e funcionalização das IONPs podemos brincar com estas duas propriedades e como esse jogo pode nos levar a linhas de pesquisa impensadas (Astrobiologia ?! ). Discutiremos vários resultados sobre esses tópicos obtidos em nosso grupo de pesquisa no Centro Atômico de Bariloche.

Data: 24 de julho de 2020 – (sexta-feira) Local: Sala 212 – Auditório do Departamento de Física – Horário: 10h15min

youtube access link:  https://youtu.be/CfW5hWzHor4

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Física e Mercado Financeiro
Dr. André Felipe Garcia
Intertrading Investimentos/XP Investimentos

Abstract:

O mercado financeiro é uma indústria de proporções gigantescas no mundo e em visível expansão no Brasil. Nas últimas décadas uma parcela significativa de pessoas formadas em ciências exatas, como engenheiros, matemáticos e físicos passaram a integrar o quadro de colaboradores de instituições financeiras que procuram qualificações técnicas e analíticas para análise de risco e modelagem de sistemas dinâmicos e estocásticos. Neste seminário falarei brevemente sobre algumas possibilidades de carreiras “amigáveis” a físicos, matemáticos e engenheiros no mercado financeiro. Em seguida farei uma apresentação dos instrumentos de derivativos financeiros e do modelo de Black and Scholes, amplamente usado para a precificação de opções de ações. Na última década o mercado internacional de derivativos superou em tamanho o mercado de ações e de títulos públicos, adquirindo uma relevância inédita. Esse fenômeno levou à elaboração e evolução de diversos modelos de precificação de derivativos usados atualmente. Por último, apresentarei exemplos de estratégias envolvendo operações estruturadas com opções e mostrarei as relações risco/retorno de cada uma delas.

Date: July 17, 2020 – (friday) – Place: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa – Time: 10:15 a.m.

virtual room access link: https://conferenciaweb.rnp.br/webconf/ppgfsc-ufsc

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Construindo instrumentos para os menores e maiores telescópios do mundo

Dr. William Schoenell

Instrument Control Specialist – Giant Magellan Telescope

Abstract:

Nesse seminário, contarei um pouco sobre o Telescópio Gigante de Magalhães (GMT), um dos três maiores telescópios óticos em construção no mundo. Contarei um pouco como fui parar nesse projeto e o que eu faço nele. O GMT é um dos telescópios extremamente grandes (ELTs) em construção, com um espelho de 24.5m de diâmetro equivalenete, que está sendo construído no deserto do Atacama, no Chile. A data de inauguração, ou “primeira-luz” está planejada para 2029.
Custo, tamanho e complexidade destes projetos podem ser aproximados por uma ordem de magnitude maior que os projetos anteriores. O GMT terá 7 espelhos de 8.4m de diâmetro, mesmo tamanho de somente um espelho do telescópio Gemini, um dos maiores telescópios em atividade atualmente. O GMT conta com cerca de 50 subsistemas com as mais variadas características: desde equipamentos industrial pesado, como guindastes, até delicados instrumentos que necessitam controle em escala nanométrica no vácuo com estabilidade de temperatura na escala mili-kelvin.
Para controlar tudo de forma homogênea, e suportar atualizações que ocorrerão durante os seus 50 anos de vida estimados, uma estrita arquitetura de controle, automação e tratamento de dados é utilizada. Esta arquitetura fixa detalhes do desenho do software para assegurar que haja consistência nos dado coletados desde o hardware, no telescópio, até o astrônomo, no seu instituto de pesquisa. Mostrarei alguns detalhes de como será o controle do observatório e como os desafios mecânicos e de controle envolvidos nesse projeto podem ser solucionados com ajuda de novos sensores disponíveis no mercado e novas técnicas de análise de dados.

Date: July 10, 2020 – (friday) – Place: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa – Time: 14h15min

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Catálise Bio-ortogonal:
Ativação de Fármacos in vivo por Metais de Transição

Prof. Josiel B. Domingos
Laboratório de Catálise Biomimética – LaCBio
Departamento de Química – CFM – UFSC

Abstract:

A utilização de catalisadores para mediar transformações químicas seletivas em condições fisiológicas é uma adição recente à biologia química, um campo denominado de “catálise bio-ortogonal”. A catálise bio-ortogonal mediada por metais de transição são reações químicas realizadas por um material sintético biocompatível, exclusivamente através da mediação de uma fonte de metal não-biótica. Exemplos destes processos envolvendo reações bio-ortogonais estão a marcação/ativação de proteínas, imageamento celular e a ativação de fármacos in vivo. Neste seminário, será abordado o emprego de nanomateriais e complexos metálicos na ativação de fármacos, como estratégia recente na terapia de doenças relacionadas ao crescimento de células tumorais. A aplicação de metais na catálise bio-ortogonal e o entendimento do seu modo de ação; pré-requisito para o desenvolvimento racional de novos catalisadores, é um dos focos nas linhas de pesquisa do Laboratório de Catálise Biomimética do Departamento de Química da UFSC.

Date: July 3, 2020 – (friday) – Place: Sala virtual do ConferênciaWeb da Rede Nacional de Pesquisa – Time: 10:15 a.m.

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