Colóquios e Seminários

10 de junho de 2016

Colloquium diei: “Física no Brasil”

Colloquium_Diei-loguinhoA Sociedade Brasileira de Física (SBF) foi fundada em 14 de julho de 1966, em assembleia realizada na XVIII Reunião Anual da Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência, em Blumenau, presidida pelo Professor José Goldemberg. Nela estavam presentes vários pioneiros da física brasileira: Mário Schenberg, Jaime Tiomno, Elisa Frota-Pessoa, Suzana Vilaça, Iuda Goldman Vel Lejbman, Emiko Okuno, Igor Pacca, Jesuína Pacca, Thereza Borello e outros. Os presentes elegeram uma diretoria provisória, sob a direção do Professor Oscar Sala, e escolheram a cidade de São Paulo para sua sede. Nestes cinquenta anos, a SBF tem desempenhado um papel seminal na promoção da pesquisa científica no país, assumindo sempre uma posição independente e construtivamente crítica nos grandes assuntos que dominaram o cenário científico e tecnológico brasileiro.

Em comemoração a esta data notável, a SBF programou várias atividades, com destaque ao Encontro Física 2016, a ser realizado de 3 a 7 de setembro em Natal, e a publicação de um livro que, embora seja iniciado com um histórico do desenvolvimento da Física no país, não se limita ao olhar para o passado; aspectos atuais e uma visão de futuro são também discutidos por diferentes autores.

8 de junho de 2016

Astro-Cosmo-Particle Journal Club: “Buracos negros: formação, evaporação e informação”

Astro-Cosmo-Particle_JC-_loguinhoA proposta do programa é reunir estudantes e cientistas interessados em discutir temas relevantes na física de partículas, cosmologia e astrofísica de partículas.

Todos estão convidados a participar das reuniões, mas se recomenda a leitura do artigo com antecedência, para que se possa acompanhar a discussão.

Clique aqui para saber qual artigo será discutido no próximo encontro.

8 de junho de 2016

Astro-Cosmo-Particle Journal Club: “Buracos negros: formação, evaporação e informação”

Astro-Cosmo-Particle_JC-_loguinhoA proposta do programa é reunir estudantes e cientistas interessados em discutir temas relevantes na física de partículas, cosmologia e astrofísica de partículas.

Todos estão convidados a participar das reuniões, mas se recomenda a leitura do artigo com antecedência, para que se possa acompanhar a discussão.

Clique aqui para saber qual artigo será discutido no próximo encontro.

6 de junho de 2016

Café com física: “What is truly quantum about quantum thermodynamics?”

Caf_com_fsica-loguinhoI will argue that quantum mechanics endows us with resources that may boost thermodynamic performance: heat-machine power, cooling speed or work, but the basic thermodynamic bounds are still adhered to.The debated rapport between thermodynamics and quantum mechanics will be addressed in the framework of the theory of periodically driven/controlled quantum thermodynamic machines. The basic model studied by us is that of a two-level system (TLS) or a harmonic oscillator, whose energy is periodically modulated while the system is coupled to two distinct thermal baths. When the modulation interval is short compared to the bath memory time, the system–bath correlations are affected, thereby causing cooling or heating of the TLS, depending on the interval. This setup constitutes the simplest (minimal) quantum heat machine (QHM) that may operate as either an engine or a refrigerator, depending on the modulation/driving rate. It is used by us to scrutinize basic thermodynamic principles in the quantum domain:

(i) Externally driven/modulated QHMs may attain the Carnot efficiency bound, or even surpass it when the driving is done by a quantum device (piston) in an appropriate state.(ii) An extension of this model to multiple entangled systems shows that the power output can be boosted by the quantum cooperativity of these systems.(iii) The refrigeration effected by such QHMs persists as the temperature approaches absolute zero for certain quantized baths, e.g., magnons, thus challenging the Third Law (Nernst’s unattainability principle).(iv) System–bath correlations allow more work extraction under ultrafast modulation than currently expected from the Szilard–Landauer principle.Thus, we may conclude that heat machines in the quantum domain may benefit from hitherto unexploited quantum-thermodynamic resources.

6 de junho de 2016

Colóquio Extra do Departamento de Física (UFSCar): “The Quantum Anomalous Hall Effect”

Seminarios-_logo_genericoThe  combination  of  strong  spin-orbit  coupling  and  time-reversal symmetry is known to result in helical Dirac surface states in  narrow band gap semiconductors such as Bi2Se3. When time-reversal symmetry in broken by introducing  a magnetic order  parameter, a gap  opens up at the Dirac point. Electrical transport then occurs through  dissipation free chiral  edge states,  accompanied by  a precisely  quantized Hall conductance,  akin  to  the   well-known  quantum  Hall  effect,   but observable even at  zero magnetic field.  This phenomenon is  known as the “quantum anomalous Hall effect”  (QAHE) and was predicted [1]  and first observed [2] only recently. We provide an introductory  overview of this fascinating and  still incompletely understood phenomenon.  We discuss  recent experiments  wherein we  probe the  unusual interplay between disorder, edge state transport  and magnetism in the QAHE.  In particular,   we    show   how    angle-dependent   magneto-resistance measurements provide  a quantitative  measure of  emerging edge  state transport at relatively high temperature, before the full onset of the QAHE  [3].  We  also  show  how  scanning  SQUID  microscopy   reveals unexpected insights into the role of magnetic disorder underlying  the QAHE  [4].  Finally, we  describe  the surprising  discovery  of sharp magnetization reversal events at very low temperature, consistent with macroscopic  tunneling  of  the  magnetization  in  the  presence of dissipation [5].

1. R. Yu et al., Science 329, 61 (2010).

2. C.-Z. Chang et al., Science 340, 167 (2013).

3. A. Kandala et al., Nature Comm. 6, 7434 (2015).

4. E. O. Lachman et al., Science Advances 1, e1500740 (2015).

5. Minhao Liu et al. arXiv:1603.02311.

3 de junho de 2016

Colloquium diei: “Emaranhamento e descoerência: estudos experimentais”

Colloquium_Diei-loguinhoFótons emaranhados têm sido uma ferramenta importante no estudo de aspectos fundamentais da Física Quântica e da Informação Quântica. Aqui fazemos uma breve revisão da produção de fótons emaranhados através da conversão paramétrica descendente e seu uso no estudo experimental de Informação Quântica. Em seguida, apresentamos uma série de experimentos investigando o emaranhamento entre dois Qbits (sistemas de dois níveis) e os efeitos da decoerência. Quando um par de Qbits inicialmente emaranhados sofre um processo de descoerência local, há um número de maneiras pelas quais o emaranhamento original pode espalhar pelo sistema todo, que consiste nos dois Qbits e seus ambientes.  Apresentamos resultados teóricos e experimentais sobre a dinâmica e a distribuição de emaranhamento neste tipo de sistema. Os Qbits são codificados nos graus de liberdade de polarização dos dois fótons, e cada canal de descoerência local é implementado com um interferómetro, que acopla a polarização com o modo espacial de cada fóton, que atua como um ambiente. Nós monitoramos a dinâmica e a distribuição de emaranhamento e observamos a transição do emaranhamento bipartido para o emaranhamento multipartido e vice versa. Também mostramos como essas transições estão intimamente relacionados com a morte súbita e nascimento súbita de emaranhamento. O emaranhamento multipartido é ainda analisado em termos de contribuições de emaranhamento de três e quatro partes.

25 de maio de 2016

Colloquium diei: “Como o aquecimento por micro-ondas pode contribuir com o processamento cerâmico?”

Colloquium_Diei-loguinhoMuitas aplicações na cerâmica requerem nanoestruturas de alta qualidade, com grãos pequenos e de distribuição estreita. Manter a nanoestrutura após a queima do material cerâmico atualmente é um grande desafio. A sinterização não convencional por micro-ondas é uma técnica que oferece enorme potencial para a obtenção de diversos tipos de nanoestruturas cerâmicas com propriedades diferenciadas. Esse potencial está atribuído aos rápidos processos cinéticos difusionais de crescimento e densificação diferenciado pelo aquecimento por micro-ondas. O principal benefício da exploração do uso da energia de micro-ondas em processos ativados termicamente vem da possibilidade da absorção dessa energia e do aquecimento ser volumétrico nos materiais, em contraste com os métodos convencionais de aquecimento comumente utilizados. Essa energia eletromagnética transforma-se em calor in situ no material, o que resulta em regra geral, em significante economia de custo e redução do tempo de queima, o que vem demonstrando ser o fator decisivo na aceitação do uso da energia de micro-ondas em muitas aplicações na cerâmica. Resultados obtidos pelo grupo do Laboratório de Desenvolvimento e Processamento de Materiais por Micro-ondas (LaDProMM), tanto na obtenção de nanopartículas assistida por micro-ondas como na sinterização de materiais avançados e tradicionais serão apresentados, e em ambos os casos será demonstrado que o  tempo de aquecimento necessário foi sempre reduzido em até 90%.

23 de maio de 2016

Journal club: “O processo de Lavoisier”

JC-_loguinhoO palestrante falará sobre a vida de Antoine Lavoisier, com ênfase em suas contribuições para o desenvolvimento da Ciência, porá em evidência as circunstâncias que conduziram ao processo contra ele dirigido durante o regime do Terror, na Revolução Francesa, e à sua condenação.

20 de maio de 2016

Colloquium diei: “Living in a bacterial world”

Colloquium_Diei-loguinhoHow much life can the Earth sustain? What limits this amount? How does life fluctuate with planetary events? What types of life survive mass extinctions? How and why do new species form? Microbes are the only form of life that have been around since the beginning 4 billion years ago, and they were the only form of life for 3 billion years. So how many are there? Where are they? What are they doing? This colloquium will address these questions and discuss how life has paralleled planetary events, such as the Great Oxygenation; the development of predation as a life strategy, and how life is a ‘zero sum game.’

This talk will be based on the paper “Prokaryotes: The unseen majority”.

It is suggested to the students to read the paper in advance and bring to the lecture with them.

18 de maio de 2016

Filosofísica: “Uma busca (desordenada) da compreensão”

Filosofisica_-_LogoDiscutiremos e daremos motivações de estudos para diversos tópicos como: Termodinâmica (do equilíbrio e fora deste); Reversibilidade X Irreversibilidade; Mecânica Estatística; desenvolvimento de um Método Estocástico; teoria de Sistemas Dinâmicos aplicada a Cinética Química, a padrões de Turing (biogêneses e diferenciação celular) e a quebra de simetria quiral; Mecânica Clássica de massas e de cargas; Mecânica Quântica de cargas. Nesse último caso mais especificamente, tentaremos mostrar como estudos envolvendo Mecânica (semi) Clássica poderiam ajudar na compreensão da Mecânica Quântica em algum dos seus fundamentos. Passaremos também por alguns trabalhos práticos como o estudo de: compostos com ligações de Lewis; grafenos baseados em diferentes estruturas moleculares; (foto)catálise entre outros sistemas. E ainda se der, revisitaremos o passado geológico para discutir peripécias paleontológicas e climáticas. Resumidamente, mostraremos como não fazer ciência hodierna e também como não ser um cientista exemplar.

18 de maio de 2016

“Electrochemistry in intrinsically porous polymers”

Progress in porous materials can lead to new logo-seminariostechnologies and in particular novel microporous polymers (these are synthetic polymers full of pores that only allow a few atoms to pass at a time) are currently of interest. In our research we explore how ions and molecule can move through these pores and how phenomena such as “ionic diodes” (similar to well-known electronic diodes, but based on ion transport) could be used in areas such as energy harvesting, fuel cells, or water desalination.


16 de maio de 2016

Astro-Cosmo-Particle Journal Club: “High energy gamma ray signal from the central Milky Way”

Astro-Cosmo-Particle_JC-_loguinhoA proposta do programa é reunir estudantes e cientistas interessados em discutir temas relevantes na física de partículas, cosmologia e astrofísica de partículas.

Todos estão convidados a participar das reuniões, mas se recomenda a leitura do artigo com antecedência, para que se possa acompanhar a discussão.

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11 de maio de 2016

Café com física: “Bethe ansatz at roots of unity”

Caf_com_fsica-loguinhoWe consider a quantum spin chain (one-dimensional array of coupled spins) that is integrable and has quantum group symmetry Uq(sl(2)). The basic problem is to find a complete set of eigenvalues and eigenvectors of the Hamiltonian. We first review the case when q is generic. We then consider the case that q is a root of unity, for which several surprising new features appear. (Based on recent work with Azat Gainutdinov).

11 de maio de 2016

Filosofísica: “A Teoria Histórico Cultural, o desenvolvimento humano e Educação Infantil”

Filosofisica_-_LogoComo pensar o desenvolvimento humano para além da visão maturacional, se o concebermos distante da maturação? Qual papel teria o ensino no desenvolvimento humano? Qual significado possuiria a escola? Procuraremos nessa breve conversa a respeito da Teoria Histórico Cultural responder a essas questões destacando o papel fundamental que o ensino das ciências desde a Educação Infantil possui para o desenvolvimento humano.  Ao mesmo tempo apresentaremos alguns conceitos chaves da THC a partir de seus principais autores clássicos (Vygotsky, Leontiev, Elkonin) e contemporâneos (Fleer, Hedegaard, Van Oers, Chaicklin).

10 de maio de 2016

Seminário do Grupo de Óptica: “Silica-based Hybrid Nanoparticles”

Seminrios_GO-loguinhoRecent advances in the synthesis and characterization of functional materials on the nanometer scale have allowed their exploration for applications in many fields, including biological and biomedical areas. Emerging inorganic nanoparticles, such as carbon nanotubes, quantum dots, mesoporous silica/gold/supermagnetic nanoparticles, have been widely used in biomedical research with great optimism for cancer diagnosis and therapy. Research in our group focuses on the design, and synthesis of novel hybrid inorganic-organic materials for biomedical applications. In this seminar, I will discuss our recent research and also with collaboration with Dr. Bagnato’s Group on the development and application of hybrid silica-based nanoparticles in photodynamic therapy and drug delivery for cancer treatment.

9 de maio de 2016

Seminário do Grupo de Óptica: “Magnetic 3D Cell Culture: Levitation and 3D Bioprinting”

Seminrios_GO-loguinhoBiomedical research has gravitated towards 3D cell culture models that mimic native tissue structure and function. Yet, currently available platforms have technical limitations in speed and handling that preclude its use in high-throughput screening. Towards that end, n3D, in collaboration with Greiner Bio-One, offers kits and services for 3D cell culture using magnetic 3D bioprinting. Magnetic 3D bioprinting works by magnetizing cells with NanoShuttleTM, a biocompatible nanoparticle assembly, then rapidly printed into spheroids using magnetic forces. These spheroids are:

• representative of native tissue environments

• rapidly formed (15 min – few hours)

• easy to handle with magnetic forces

• not affected by NanoShuttleTM on viability, fluorescence

• non-specific to cell types

In this seminar, Dr. Souza will also share new results using magnetic 3D biopritning with microscopic real-time and high-content imaging to generate wound-healing and cancer cell migration models. The wound-healing model incorporates the co-culture of fibroblast and keratinocytes. The cancer model includes the culture and migration of colon cancer cells and co-culture of colon-cancer cells with fibroblasts. Fibroblast are incorporated in both models as a co-culture to more accurately capture the stroma influence on the process of wound-healing and cancer metastasis. Here, the mTOR cell signaling pathway is also targeted to validated the cancer cell migration model.

6 de maio de 2016

Colloquium diei: “Proteínas, Redes, Evolução”

Colloquium_Diei-loguinhoProteínas são as biomoléculas responsáveis pela maior parte das funções biológicas em nível molecular, como catalisar reações, transportar ou monitorar a presença de outras moléculas, construir estruturas dentro da célula etc. Essa riqueza de funções comumente é resultado do processo de duplicação seguido de divergência, que dá origem a grandes famílias proteicas.

Enquanto a evolução busca entender a história desse processo, a bioquímica tenta compreender seus determinantes físicos. Atualmente, desenvolvemos uma metodologia computacional que pretende unir essas duas abordagens. Baseada na análise de redes de correlação obtidas a partir de grandes alinhamentos de sequência, a DRCN (Decomposition of Residue Coevolution Networks) busca determinar quais regiões de uma proteína são responsáveis por sua função, e como é a distribuição destes determinantes nos ramos da árvore da vida.

6 de maio de 2016

Journal club: “An analog model for lightcone fluctuations”

JC-_loguinhoIn this seminar we will present an analog model for lightcone fluctuations based on nonlinear quantum optical systems that has been studied recently in the literature. The key ingredient in this model is that  a fluctuating background electric field can change the phase velocity of a probe field coupled to this background through the nonlinearities of the medium. These works consider nonlinear materials having a second order electrical susceptibility, and the background electric field prepared in both the vacuum state and the squeezed vacuum state. Here we will present a suitable generalization of these results and consider materials having susceptibility up to third order. This is important if one wishes to perform measurements  using centrosymmetric materials like silicon, in which the second order susceptibility vanishes. We will also consider the background field prepared in a more general coherent squeezed state. In order to study vacuum flutuations, we propose a faithful test function to perform the calculation in contrast with the  Lorentzian distribution used before. We argue that with a more realistic test function, the vacuum contributions to the lightcone flutuations are up to 100 times greater than the ones found before.

4 de maio de 2016

Filosofísica: “Ciência e certeza no século XVII”

Filosofisica_-_LogoÉ por meio da razão que nos tornamos, para usarmos as palavras de Descartes, “mestres e senhores da natureza”. Essa imagem ilustra que a centralidade do recurso à razão, como instância de validação da verdade, surge no discurso filosófico da era moderna, primeiramente, no seu aporte para o desenvolvimento técnico e científico cujo crescimento naquele momento alcançava escalas exponenciais. A ideia que estava presente nos filósofo modernos é que a razão tem o poder de reunir as diversas atividades científicas numa base comum e objetiva, inscrita na prerrogativa metodológica de que as mais variadas ciências são expressão de um mesmo processo racional; conduzido pela unidade do entendimento humano ou nas palavras de Descartes: todas as ciências “são expressão da mesma sabedoria humana” (AT, X, p.36 / Regra I). Nesses termos, vou procurar mostrar como a ciência é tomada no século XVII como a atividade da razão humana que se projeta sobre a natureza para torná-la o seu espelho, de sorte que tudo aquilo que o ser humano toca transformar-se em racional, em sua autoimagem.

*O palestrante convidado participará do encontro através de vídeoconferência

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Instituto de Física de São Carlos - IFSC Universidade de São Paulo - USP
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