Colóquios e Seminários

21 de maio de 2014

Journal Club: “Potencial de quarks pesados com input de teorias de gauge na rede”

JC-_loguinhoRevisamos aspectos gerais de teorias de gauge, os princípios da formulação de rede da cromodinâmica quântica (QCD) e algumas e algumas propriedades de quarkônios pesados, isto é, estados de um quark pesado e seu antiquark. Estudamos o efeito de incorporar o propagador de glucon de simulações na rede em um modelo de potencial para descrição do quarkônio, no caso do botomômio e do charmônio. Usamos, em ambos os casos, uma abordagem numérica para calcular as massas dos estados de quarkônio. O espectro resultante é comparado em ambos os casos com cálculos usando o potencial de “Coloumb mais linear” (ou potencial Cornell).

19 de maio de 2014

Seminário do Grupo de Óptica: “Respostas imunes a doenças parasitárias”

Seminrios_GO-loguinhoA resposta imunológica tem como principal função a manutenção da homeostase do organismo. Os mecanismos envolvidos nessa manutenção são mediados por órgãos específicos, células especializadas, proteínas e diversas moléculas. A entrada de um patógeno no organismo promove modificações que sinalizam para que essas células e moléculas atuem na eliminação desse agente infeccioso. Entretanto, muitos desses patógenos apresentam mecanismos de evasão que permite sua manutenção no organismo infectado por longos períodos, ocasionando muitas vezes a morte do individuo infectado. Esses mecanismos são extensamente estudados para que se obtenha uma resposta imune mais eficaz, para a terapia e controle dessas doenças.

16 de maio de 2014

Colloquium diei: “Mudanças ambientais globais: desafios científicos propostos”

Colloquium_Diei-loguinhoResultado do escrutínio de milhares de cientistas de todo o Planeta, as mudanças ambientais globais se apresentam como o maior desafio do ponto de vista civilizacional já enfrentado pela humanidade. Nesta palestra serão discutidos os fundamentos físicos dos efeitos do aumento da concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera e nos oceanos e suas repercussões sobre o meio biogeoquímico do planeta. Serão apresentadas atividades de pesquisa desenvolvidas no Brasil sobre o tema e aberto o diálogo entre os presentes sobre desafios científicos e oportunidades que as Mudanças Climáticas representam, em particular para a geração do conhecimento sobre as florestas e oceanos tropicais e o clima global.

13 de maio de 2014

Seminário Especial do Grupo de Polímeros

Resumo:

Seminario-_logo_geralThe combination of nonlinear optics with vibrational spectroscopy offers the opportunity of probing soft matter with high chemical specificity and spatial/temporal resolution. In this talk, I will show some recent results of the techniques Vibrational Sum-Frequency Scattering (SFS) to probe buried colloidal interfaces systems and Coherent Anti-Stokes Raman Microscopy (CARS) to image biologically relevant vesicular systems. I will first discuss experimental and theoretical aspects of the SFS process relevant to the studies of the interfacial species of oil droplets-in-water (emulsions) systems. A few selected examples will be presented on the application of SFS to obtain a molecular level picture of the droplet interface. The outcome of our SFS results reveals striking differences with our current understanding of adsorption of surfactants at liquid-liquid interfaces.[1] Due to the intrinsic sensitivity of second-order processes to noncentrosymmetric structures,[2] SFS can also be used to detect with high sensitivity ultralow densities of crystalline nanospheres in amorphous poly(D,L-lactic acid) microspheres.[3] Finally, I will discuss some recent results of spontaneous Raman and CARS microscopy of vesicular systems. In particular, how a simple bond additivity assumption successfully explains the mode-specific macroscopic images, and their connection to the microscopic response down to a single bond level.[4]

[1] H. B. de Aguiar, A. G. F. De Beer, M. L. Strader and S. Roke. J. Am. Chem. Soc. (Communication), 132 (2010), 2122.

[2] A. G. F. de Beer, H. B. de Aguiar, J. F. W. Nijsen, S. Roke. Phys. Rev. Lett., 102 (2009), 095502.

[3] H. B. de Aguiar, A. G. F. de Beer and S. Roke. J. Phys. Chem. B, 115 (2013), 2970.

[4] H. B. de Aguiar, H. Wan and A. Volkmer. On the spontaneous and coherent Raman scattering image patterns of vesicular systems. In preparation, 2014.

Assessoria de Comunicação

 


 

9 de maio de 2014

Colloquium diei: “Searching for understanding of water and ice interfaces”

Resumo:

Colloquium_Diei-loguinhoWater and ice interfaces are of crucial importance in our modern life, but our knowledge about them are still at a primitive stage. We describe in this talk our attempt of using surface-specific sum-frequency vibrational spectroscopy to search for molecular-level understanding of the interfaces.

Assessoria de Comunicação

9 de maio de 2014

Café com física: “B physics and lattice QCD simulations”

Caf_com_fsica-loguinhoNow that the amount of available experimental data is large as far as beauty physics is concerned, especially from LHC and B factories, precision tests of the Standard Model and trials of several New Physics scenarios are feasible in that area of flavour physics. Unfortunately the theoretical uncertainty, mainly coming from hardly computable long-distance effects of the strong interaction that confines quarks and gluons within hadrons, is potentially limiting the impact of future experimental measurements on New Physics models. Lattice QCD offers a powerful approach to compute these non-perturbative hadronic contributions; however some care is needed to obtain reliable results for b quark physics because one has to keep under control simultaneously the finite-size effects and the discretisation effects that are particularly severe when such a heavy quark is simulated. After having introduced the main features of lattice QCD and hints of heavy flavour physics, I will present a strategy to deal with the heavy quark on the lattice: it is based on Heavy Quark Effective Theory, paying attention to excited states, and illustrate it on a recent measurement of the b quark mass and the B meson decay constant.

 

8 de maio de 2014

Antes só do que mal acompanhado – um elétron solteiro numa festa de biomoléculas

Entender o comportamento de sistemas biológicos, que podem envolver fenômenos em escalas temporais e espaciais distintas por várias ordens de magnitude, constitui desafio jaba2014-300de vários grupos de pesquisa no mundo, conforme foi explicado pelo palestrante.

Tendo a vertente de sistemas biológicos como base, o docente usou em sua palestra, designada Antes só do que mal acompanhado – um elétron solteiro numa festa de biomoléculas, uma abordagem minimalista, em que considera que o entendimento de um sistema complexo pode ser alcançado, em princípio, a partir da descrição do comportamento de seus componentes moleculares.

Em particular, seu grupo tem interesse em acompanhar alterações estruturais em proteínas e membranas biológicas durante os seus ciclos de funcionamento. Para tanto, na maioria dos casos, os especialistas dependem de sondas moleculares cuja capacidade de reportar acontecimentos se baseia na presença de um elétron desemparelhado. Devidamente posicionadas em estruturas de moléculas biológicas, elas podem dar diversos tipos de informações, como, mudanças conformacionais de proteínas na presença de seus substratos e ligantes naturais; medidas de distâncias em estruturas proteicas complexas e não acessíveis por outros métodos experimentais; e aspectos moleculares da interação entre proteínas e membranas.

Graduado em Física pelo Instituto de Física de São Carlos e com mestrado e doutorado em Física pela mesma Instituição, o Prof. Antonio Filho é professor titular da Universidade de São Paulo e tem experiência na área de Biofísica Molecular, com ênfase em Espectroscopia por Ressonância Magnética, atuando principalmente no estudo de mudanças conformacionais em proteínas e suas interações com modelos de membranas biológicas. Mais recentemente, o professor expandiu seus interesses para incluir também estudos da interação entre pequenas moléculas, como fármacos e complexos metálicos e modelos de membrana.

Para conferir os seminários do Grupo de Óptica do IFSC-USP, clique AQUI.

Assessoria de Comunicação

8 de maio de 2014

Colloquium diei: “O big-bang, a inflação do universo e ondas gravitacionais”

Colloquium_Diei-loguinhoA teoria da inflação afirma que o universo passou por uma fase de expansão ultra-acelerada durante uma minúscula fração de segundo após o “Big Bang”. Essa fase produziu um universo extremamente homogêneo e espacialmente plano, além de ter gerado as pequenas flutuações de densidade que deram origem às galáxias e outras estruturas visíveis no universo. Vou ilustrar de que forma a Mecânica Quântica é parte fundamental no mecanismo que gera essas flutuações, e de que forma podemos fazer previsões quanto às observações astrofísicas. Também vou mostrar como esse mesmo mecanismo implica na geração de ondas gravitacionais, cujo impacto pode ter sido observado recentemente pelo instrumento BICEP2 na polarização da radiação cósmica de fundo.

8 de maio de 2014

Seminário do Grupo de Fotônica: “Fiber optics tehnologies at the University of Valencia”

Resumo:

Seminario_Fotonica-_foto_sozinhaThe Laboratory of Fiber-Optics (LFO) focuses its research activity on the fabrication of photonic crystal fibers (PCFs) and special fiber components based on acousto-optic interaction, photo-inscription of diffraction gratings and fiber tapering. The research projects of the group involve the fabrication of special fiber components and PCFs, and their exploitation in different fields as new optical fiber light sources and lasers, sensors and microwave photonics. These technologies enable the preparation of evanescent field devices suitable for the development of in-line fiber sensors.

Assessoria de Comunicação

Seminário do Grupo de Óptica: “Ultrafast many-body interferometry”

Seminrios_GO-loguinhoThe fastest possible collective response of a quantum many-body system is related to its excitations at the highest possible energy. In condensed-matter systems, the corresponding timescale is typically set by the Fermi energy. Taking advantage of fast and precise control of interactions between ultracold atoms, we report on the observation of ultrafast dynamics of impurities coupled to an atomic Fermi sea. Our interferometric measurements track the non-perturbative quantum evolution of a fermionic many-body system, revealing in real time the formation dynamics of quasiparticles and the quantum interference between attractive and repulsive states throughout the full depth of the Fermi sea. Ultrafast time-domain methods to manipulate and investigate strongly interacting quantum gases open up new windows on the dynamics of quantum matter under extreme non-equilibrium conditions.

For more information: science.sciencemag.org/content/354/6308/96.full


 

Colloquium diei: “Emerging (spin) physics in graphene and novel two-dimensional materials”

Colloquium_Diei-loguinho-150Graphene is fascinating in many ways. It is an ultimately thin and unusually strong material, an almost perfect electrical and heat conductor, and a test tube for universal relativistic Dirac physics in a solid. Its optical absorption is given by the fine structure constant. What about its spin properties? Is graphene a perfect spin conductor? In this colloquium I will introduce graphene and other novel two-dimensional materials, describe their surprising and unusual physical properties, and then touch upon some new spin physics they exhibit. The spin physics will be related to the spin-orbit (Rashba) fields and topological quantum spin Hall effects.

Band structure topologies of graphene. Without spin-orbit coupling (SOC) graphene bands exhibit the familiar Dirac cones touching at the Dirac point. With spin-orbit coupling, graphene exhibits a finite gap. If a transverse electric field is applied, breaking the space inversion symmetry of graphene, bands are further spin split by the Rashba effect. The magnitude of the electric field determines the band topology.

Journal Club: “‘Perfect state transfer’ spin chains: effect of disorder and Anderson”

JC-_loguinhoThe phenomenon of Anderson localization may occur in the presence of disorder in a variety of media. Disorder may in fact lead to distructive quantum interference of the multiple scattering paths of a particle or a wave, halting its diffusion in the media and localising the wave packet in a specific region.

Here we consider the effect of disorder on one-dimensional spin chains set up for ‘perfect state transfer’, where, due to a specific set of coupling between the spins, a quantum state can be transferred from one chain end to the other by simply letting the system evolve under the action of its natural Hamiltonian. This transfer dynamics has a well defined period.

These chains have been proposed as a powerful tool to transfer quantum information in solid state systems or to create and distribute entanglement. They could be embodied by very different physical systems, for example by linear chains of quantum dots with ground state excitons as pseudospins. In this case laser pulses could be used to inject the quantum state to be transferred across.

Our calculations show that a moderate amount of disorder could indeed induce Anderson localization in these one-dimensional systems. The level of localization depends on the chain length and on the injection site, becoming stronger for longer spin chains and for injection at the chain end [1].

These findings have practical implications for quantum devices based on spin chains, as disorder from e.g. fabrication defects might then lead to limiting the applicability of ‘perfect state transfer’ conditions.

[1]R. Ronke, M. Estarellas, I. D’Amico, T.P. Spiller, and T Miyadera, preprint

Café com Física: “Line-node chiral spin liquids”

Caf_com_fsica-loguinho150Quantum spin liquids are interacting spin systems characterized by the absence of long-range magnetic order even at zero temperature. I will talk about an example of a spin liquid that is chiral (i.e. breaks parity and time reversal symmetry) and whose excitations are Majorana fermions coupled to a Z_2 gauge field. We show that the spectrum is gapless along lines in the three-dimensional Brillouin zone, and that these nodal lines are topological defects (vortices) of a non-Abelian Berry connection. This work is motivated by recent experiments in Mott-insulating double perovskites with strong spin-orbit coupling.

Seminário do Grupo de Óptica: “Detecção de radiação infravermelha”

GRUPO_DE_PTICA-IFSCO câncer é responsável por cerca de 13% de todas as causas de morte no mundo. Mais de 7 milhões de pessoas morrem anualmente da doença. Na maioria dos casos, as taxas de sobrevivência são maiores quando diagnosticado em fases iniciais. Sabe-se que as lesões tumorais apresentam uma temperatura diferente se comparado a tecidos normais. Neste estudo, foram injetadas subcutaneamente células de tumor de Ehrlich no dorso de nove camundongos Swiss. O crescimento do tumor foi acompanhado, através de imagens de infravermelho, a cada dois dias até que a lesão chegasse a um tamanho de 1cm de diâmetro, afim de monitorar a mudança de temperatura da região durante o crescimento do tumor. Além disso, em parceria com o Departamento de Pele da Fundação Hospital Amaral Carvalho estamos investigando o uso da termografia para discriminação de lesões cutâneas (carcinoma basocelular, carcinoma espinocelular, queratose actínica, queratose seborréica pigmentada, melanoma e nevo intradérmico). Ainda é necessária à elaboração de novo Software para melhor processamento destas imagens. Entretanto, das imagens obtidas até o momento, temos maior facilidade em discriminar o carcinoma espinocelular das demais lesões, o que torna este resultado bastante interessante já que existe uma grande dificuldade de diagnóstico desta lesão pela dermatoscopia. Até o momento foi monitorado o tratamento por Terapia Fotodinâmica em 40 lesões de carcinoma basocelular a fim de poder prever o resultado da terapia.

Filosofísica: “A proliferação de interpretações da teoria quântica”

Filosofisica_-_LogoDesde a criação da física quântica, em 1927, os físicos têm convivido com uma controvérsia continuada sobre os fundamentos desta teoria científica. Parte desta controvérsia está relacionada à existência de diferentes interpretações físicas para o mesmo formalismo matemático. Interpretações diferentes mas, até agora, levando às mesmas predições experimentais. Nós queremos discutir o que a história e a filosofia da ciência podem nos dizer sobre este caso emblemático na ciência contemporânea. Argumentaremos que, no sentido oposto, este caso traz questões novas e interessantes não só para a ciência mas também para a história e a filosofia da ciência.

Journal Club: “Catching the bound states in the continuum of a phantom atom in graphene”

We explore theoretically the formation of bound states in the continuum (BICs) in graphene hosting two collinear adatoms situated on different sides of the JC-_loguinhosheet and at the center of the hexagonal cell, where a phantom atom of a fictitious lattice emulates the six carbons of the cell. We verify that in this configuration the local density of states near the Dirac points exhibits two characteristic features: (i) a cubic dependence on energy instead of a linear one for graphene as found in New J. Phys. 16, 013045 (2014), and (ii) the formation of BICs as the aftermath of a destructive Fano interference assisted by the Coulomb correlations in the adatoms. For the geometry in which adatoms are collinear to carbon atoms, we report an absence of BICs.

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