Caros(as) Estudantes,

O Programa de Pós-Graduação oferecerá 3 minicursos de férias durante o mês de JULHO aqui no IFSC, e cada um deles será vinculado a uma disciplina de pós-graduação de 02 créditos.

A inscrição(matrícula) deverá ser realizada no sistema Janus até um(1) dia antes do início do Minicurso, na respectiva disciplina a ele vinculada.

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Minicurso 1: “Simulação computacional de materiais em multiescala” (Disciplina: SFI5895 – Seminários de Pós-Graduação)

Ministrante: Prof. Caetano Rodrigues Miranda (IF/USP)

OBJETIVOS: O objetivo desse curso é introduzir os principais métodos computacionais aplicados em Física dos Materiais cobrindo desde nano-micro até meso-macro escalas. Ênfase será dada através de práticas “hands-on”, “design thinking” e estudos de caso na indústria e artigos científicos recentes cobrindo aplicações de materiais de interesse para energia, infraestrutura e dinâmica dos fluidos em meios porosos.
EMENTA BÁSICA: O curso consiste na introdução e experimentação em técnicas de simulação em multiescala a partir de sessões combinando aulas (base) e laboratório computacional (exploração). Tópicos incluem: Introdução a simulações. Métodos Atomísticos (Ab initio, Dinâmica Molecular e Monte Carlo), Redes de Boltzmann, noções dos métodos do Continuum. Métodos integrados e em multiescala.
JUSTIFICATIVA: Simulações computacionais vêm surgindo como um poderoso método para prever e entender fenômenos físico-químicos em materiais sob diversas escalas. Este minicurso traz uma visão única do tópico através da integração da modelagem em Física dos Materiais percorrendo métodos em multiescala de nano ao macro e com ênfase na experimentação desses métodos em laboratórios computacionais.
CALENDÁRIO SUCINTO:

10/07 (4ªf)

Manhã (09:00 às 12:00): Visão computacional dos materiais(2hs) e Introdução a Dinâmica Molecular (1hs)
Tarde (14:00 às 18:00): Hands-on Dinâmica Molecular I (4hs)

11/07 (5ªf)

Manhã (09:00 ás 12:00): Cálculos de Primeiros princípios e Simulações atomísticas (3 hs)
Tarde (14:00 às 18:00): Hands-on Dinâmica Molecular II (4hs)

12/07 (6ªf)

Manhã (09:00 às 12:00): Simulações discretas e no contínuo (2hs) e Métodos em multiescala em energia, tempo e espaço (1h)
Tarde (14:00 às 18:00): Hands-on Redes de Boltzmann (4hs)

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Minicurso 2: “Espectroscopia Raman e estrutura cristalina” (Disciplina: SFI5897 – Seminários de Pós-Graduação I)

Ministrante: Alejandro Pedro Ayala (UFC/Fortaleza)

OBJETIVOS: Fornecer ferramentas a interpretação dos resultados de estudos de espalhamento Raman em cristais. Capacitar aos estudantes para a determinação espectro de fônons de um sistema cristalino incluindo as correspondentes simetrias e atividade.
EMENTA BÁSICA:

– Introdução à espectroscopia Raman
– Instrumentação.
– Noções de teoria de grupos
– Simetria dos fônons
– Exemplos de aplicação
Bibliografia:
– Molecular Vibrations: The Theory of Infrared and Raman Vibrational Spectra by E. Bright Wilson Jr., J.C. Decius, Paul C. Cross.
– The Raman Effect: A Unified Treatment of the Theory of Raman Scattering by Molecules, by Derek A. Long.
– Fourier Transform Infrared Spectrometry by Peter R. Griffiths , De Haseth, James A.
– Infrared and Raman Spectra of Crystals by G. Turrell
JUSTIFICATIVA: A espectroscopia Raman é frequentemente usada na caracterização de materiais permitindo determinar sua pureza química, transições de fases, grau de desordem, entre outras propriedades. No caso de sistemas cristalinos, as informações fornecidas pela espectroscopia Raman podem ser diretamente correlacionadas com a estrutura cristalina deles. Esta técnica é particularmente poderosa quando são investigadas amostras monocristalinas com o auxílio de radiação polarizada. Neste curso serão discutidas as bases teóricas desta metodologia e a apresentados exemplos de aplicação em diversos sistemas, tais como, minerais, cristais iônicos, compostos orgânicos, entre outros. Este curso forma parte da formação de alunos da nossa pós-graduação na área de Espectroscopia Raman em sistemas cristalinos que a base das técnicas usadas no EMU LabRaman (https://www.ifsc.usp.br/~emulabram/index.html) que forma parte do nosso Centro de Caracterização de Espécies Minerais https://bv.fapesp.br/pt/auxilios/84919/centro-de-caracterizacao-de-novas-especies-minerais-espectroscopia-raman-difracao-por-raios-x-e-ne/). Assim, a formação dos nossos alunos nesta importante técnica de caracterização por um especialista na área que trabalha especificamente com tipo de equipamento instalado no nosso laboratório (Sistema Horiba LabRam HR UV-Visível-NIR, 200-2100 nm), é de fundamental importância tanto por sua aplicação na área de Espécies Minerais quanto na área de caracterização e estudo de Insumos Farmacêuticos ativos, polímeros assim como na aplicação de técnicas de Física Computacional à análise, comparação e entendimento de espectros experimentais. Dada à ampla aplicação que está importante técnica tem no nosso instituto, principalmente por nossos alunos de pós-graduação, acreditamos que este curso terá uma ampla adesão dentro do nosso instituto. O ministrante convidado é Professor Associado do Departamento de Física da UFC, um dos maiores especialista em Espectroscopia Raman do país, pesquisador do CNPq Nível 1B, com mais de 188 publicações cientificas e uma ampla experiência na área de formação de recursos humanos.
CALENDÁRIO SUCINTO:

Quarta-Feira, 24 julho
8:30 – 10:30 apresentação do curso introdução
10:30 – 11:00 Intervalo
11:00 – 12:30 Aspectos Físicos do espalhamento Raman

Quinta-Feira, 25 julho
8:30 – 10:30 Parte experimental da Espectroscopia Raman
10:30 – 11:00 Intervalo
11:00 – 12:30 Instrumentação

Sexta-Feira, 26 julho
8:30 – 10:30 Aplicação da Teoria de Grupos a Espectroscopia Raman
10:30 – 11:00 Intervalo
11:00 – 12:30 Caso específicos dos Sólidos Cristalinos

Segunda-Feira, 29 julho
8:30 – 10:30 Simetria dos fônons
10:30 – 11:00 Intervalo
11:00 – 12:30 Fônons e simetria Translacional Tridimensional

Terça-Feira, 30 julho
8:30 – 10:30 Exemplos Práticos
10:30 – 11:00 Intervalo
11:00 – 12:30 Aplicações específicas: Minerais, Fármacos, etc.

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Minicurso 3: “Física dos solitons a partir de exemplos” (Disciplina: SFI5898 – Seminários de Pós-Graduação II)

Ministrante: Gabriel Luchini Martins (UFES/Vitória)

OBJETIVOS: Introduzir os conceitos fundamentais no estudo dos solitons no contexto de teorias de campos clássicas a partir de exemplos concretos. Discutir equações importantes em diferentes áreas da física que apresentam soluções solitonicas, suas interpretações e aplicações atuais em pesquisa. Apresentar métodos de construção de soluções de multi-soliton em certos modelos específicos bem como métodos fundamentais no tratamento das equações ditas integráveis.
EMENTA BÁSICA:
1. A descoberta das ondas solitárias
2. O problema de Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou, a equação de KdV, solução de onda solitária, problema de Schrodinger associado e o método de Hirota
3. Estudo de uma cadeia de pêndulos interagentes, o limite contínuo, o conceito de campo e a equação de sine-Gordon
4. O formalismo lagrangiano para campos: o teorema de Noether e teorias com campo escalar
5. Potenciais com múltiplos vácuos, o teorema de Derrick, a equação BPS e sólitons topológicos
6. Cálculo da força de interação entre kinks e a aproximação em coordenadas coletivas
7. Espalhamento de solitons no modelo de sine-Gordon: soluções de multisolitons
8. Representação de Lax em mecânica clássica
9. Representação de curvatura nula e simetrias escondidas
10. Discussão de outras equações interessantes em diferentes fenômenos físicos que apresentam sólitons
JUSTIFICATIVA:
A física das chamadas ondas solitárias tem origem a partir de observações experimentais feitas em 1834, por John Russel, no contexto da hidrodinâmica. A existência de uma tal onda propagante localizada no espaço e no tempo como solução de uma equação diferencial parcial não linear foi entendida muito mais tarde, em 1895, por Korteweg e De Vries. Em 1947, o pioneiro experimento computacional realizado por Fermi, Pasta, Ulam e Tsingou no laboratório de Los Alamos, apontou a existência de fenômenos de recorrência em um sistema massa-mola não linear que, em seu limite contínuo, seria relacionado, por Zabusky e Kruskal em 1968, com a existência e a estabilidade, das referidas ondas solitárias. Neste trabalho, essas soluções passaram a ser conhecidas como solitons, por encorporarem comportamento análogo ao de partículas. A história da descoberta e do entendimento da física dos solitons é tão rica e diversificada quanto o potencial de aplicação desses objetos na descrição de fenômenos da Natureza que vão desde o estudo das interações fundamentais passando pela teoria da relatividade geral para a descrição da gravitação, até o estudo de moléculas biológicas, da cadeia de DNA, da propagação de pulsos elétricos em fibra ótica e da dinâmica de rachaduras em materiais, por exemplo. Neste sentido, a proposta de um curso que trata fenômenos não lineares de uma perspectiva que tem uma ampla aplicação em diferentes áreas da pesquisa em física parece estar em consonância com a proposta do IFSC. O minicurso é planejado de maneira auto-consistente de modo que estudantes que trabalham em áreas distintas da área principal do tema terão a oportunidade de agregar conhecimentos novos de maneira concreta. Além disso, os temas abordados permitem que estudantes interessados em métodos numéricos para tratamento de equações diferenciais possam utilizá-los como exemplos extremamente interessantes e importantes.
CALENDÁRIO SUCINTO:

22 de julho (2ªf), 10:00-12:00 (Tópico 1) e 14:00-16:00 (Tópico 2)
23 de julho (3ªf), 10:00-12:00 (Tópico 3) e 14:00-16:00 (Tópico 4)
24 de julho (4ªf), 10:00-12:00 (Tópico 5) e 14:00-16:00 (Tópico 6)
25 de julho (5ªf), 10:00-12:00 (Tópico 7) e 14:00-16:00 (Tópico 8)
26 de julho (6ªf), 10:00-12:00 (Tópico 9) e 14:00-16:00 (Tópico 10)
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