1. Correlações de spin e carga em redes óticas

    Observação de correlações de spin e carga em átomos ultrafrios armadilhados em redes óticas

    A compreensão da Supercondutividade de Altas Temperaturas é uma das grandes questões em aberto na Física atualmente. Fortes correlações eletrônicas exercem um papel fundamental nestes sistemas e átomos ultrafrios em redes óticas vem sendo usados para emular em laboratório sistemas onde estas fortes correlações podem ser estudadas de maneira controlada.

    Em experimento recente realizado no Center for Ultracold Atoms do MIT um microscópio fermiônico foi montado: nele as posições individuais de  átomos fermiônicos de Potássio em dois estados hiperfinos diferentes foi medida. Estes átomos são armadilhados em uma rede ótica bidimensional a temperaturas na faixa de nanoKelvin. Foi possível medir in-situ as correlações de spin e carga  ao longo de  toda a armadilha. Nas regiões com baixa densidade de átomos  ocorre o antibunching de férmions devido a supressão de Pauli e às correlações.  Nas regiões com aproximadamente um átomo por sítio ocorre o bunching de momentos locais e a formação de correlações antiferromagnéticas.

    A parte experimental deste trabalho foi realizada no MIT, no laboratório do prof. Martin Zwirlein e a teoria foi feita pelos profs. Ehsan Khatami da San Jose State University, Marcos Rigol da Pennsylvania State University, Nandini Trivedi da Ohio State University e pela professora Thereza Paiva do Instituto de Física da UFRJ.

    O trabalho completo, publicado em setembro de 2016 na Science pode ser lido aqui

    http://science.sciencemag.org/content/353/6305/1260

    Observation of spatial charge and spin correlations in the 2D Fermi-Hubbard model

    Lawrence W. Cheuk, Matthew A. Nichols, Katherine R. Lawrence, Melih Okan, Hao Zhang, Ehsan Khatami, Nandini Trivedi, Thereza Paiva, Marcos Rigol, Martin W. Zwierlein

  2. Prêmio de Melhor Tese para Wilton Kort Kamp

    A Tese de doutorado do Dr. Wilton Kort Kamp, orientada pelos professores Carlos Farina e Felipe Pinheiro (IF-UFRJ), foi agraciada com o Prêmio Capes de Tese 2016 da área de Astronomia e Física.

     

    Na tese de Wilton Kort-Kamp  foram propostos mecanismos versáteis e realistas para moldar a interação entre radiação e matéria na nanoescala. Lá, se demonstra  ser possível controlar dispositivos de invisibilidade em metamateriais, propriedades radiativas de emissores quânticos, forças dispersivas e transporte de calor utilizando materiais nanoestruturados sob influência de agentes externos. O impacto das propriedades magneto-óticas do grafeno nas flutuações quânticas do campo eletromagnético também foi investigado.

  3. Projetos do IF Contemplados pela FAPERJ

    A FAPERJ divulgou a lista de projetos contemplados no Programa  “Apoio à manutenção de equipamentos multiusuários – 2016”. O IF receberá recursos para reparos ao PPMS (coordenado pelo Prof. Luis Ghivelder), à liquefatora de He (coordenado pelo Prof. Miguel Novak), ao microscópio de força atômica (coordenado pela Profa. Patrícia Lustosa, da PUC, em colaboração com Profs. Benjamin Rache Salles e Maurício Pamplona Pires), assim como recursos para a traNsferência de seus equipamentos multiusuários para o novo prédio da Física, sob coordenação do Prof. Eduardo Montenegro.

    Foram também agraciados com bolsas de Pós-Doutorado Nota 10 diversos jovens cientistas da nossa instituição. Entre eles estão Diego Torres Machado, Francisco Culchac, Márcio Taddei, Reinaldo de Melo e Souza e Shyam Sudar.

    Parabéns a todos os contemplados!

  4. Profa. Belita Koiller é a nova presidente da SBF

    No dia 28 de julho assumiu a presidência da Sociedade Brasileira de Física a Profa. Belita Koiller. A professora era vice-presidente da sociedade, e durante sua gestão ajudou a fundar os “Destaques em Física”, seção do Boletim da SBF que tem recebido grande apoio e visibilidade por parte da comunidade.

    O presidente anterior, Prof. Ricardo Galvão da USP, se afasta para assumir a direção do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Com isso o conselho da SBF empossou a Profa. Belita, desejando-a as boas vindas na nota publicada aqui.

  5. Moléculas duplamente carregadas em ambientes astrofísicos

    A formação dos hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs) e PAHs metilados ocorre principalmente nos envoltórios de estrelas já nos estágios finais da sua evolução, na fase AGB (Assimptotic Giant Branch). Estas moléculas são submetidas a fótons provenientes da estrela central que induzem aos processos de ionização e dissociação. Estudou-se experimentalmente a interação da radiação síncrotron na faixa de raios-X moles com o composto tolueno (C6H5CH3), precursor de PAHs metilados. Espectros de massa revelaram a presença de íons duplamente ionizados tanto do próprio tolueno como de vários fragmentos contendo sete átomos de carbono. Cálculos Ab Initio elucidaram a estrutura química e a estabilidade destas espécies duplamente ionizadas. A sobrevivência relativamente alta dessas espécies, sujeitas a ionização da camada interna do carbono, sugerem que podem ser observadas no meio circunstelar e interestelar, em regiões onde os PAHs são detectados. A partir das seções de choque medidas, foram determinadas as taxas de ionização e de destruição do tolueno no envoltório da estrela T Dra, uma AGB rica em carbono.

    Este trabalho foi parte da tese de doutorado de Thiago Monfredini orientado pela professora Heloisa M. Boechat-Roberty do Observatório do Valongo-UFRJ, e contou com a participação dos pesquisadores teóricos Felipe Fantuzzi e Marco Antonio Chaer do Nascimento do Instituto de Química-UFRJ e experimental WaniaWolff do Instituto de Física -UFRJ.

    O trabalho completo, publicado em abril de 2016 no The Astrophysical Journal, pode ser lido aqui.

    Single and Double Photoionization and Photodissociation of Toluene by Soft X-Rays in a Circumstellar Environment

    T. MonfrediniF. FantuzziM. A. C. NascimentoW. Wolff, and H. M. Boechat-Roberty

    2016 ApJ 821 4 doi:10.3847/0004-637X/821/1/4

  6. Impacto de íons pesados na água

    Colisões de íons de Li3+ na faixa de energia de MeV com moléculas de água constituem uma importante base para a compreensão da penetração e dos danos causados por íons pesados em ambientes contendo água. Um exemplo importante é o corpo humano, onde a utilização de íons pesados em tratamento de tumores (hadronterapia) já está em estágio clinico em alguns países. Outro exemplo importante está no entendimento do depósito de energia e modificação físico-química de atmosferas cometárias atingidas por íons emitidos pelo Sol.

    Este trabalho, feito em colaboração com o grupo teórico da Universidade de York, Canadá, e cuja parte experimental foi realizada na UFRJ, pelos Professores Hugo de Luna, Wania Wolff e Eduardo Montenegro, mostra que o processo dominante é a remoção – não de um – mas de vários elétrons simultaneamente pelo projétil. Esta dinâmica de muitos elétrons correlacionados é descrita utilizando o modelo de elétrons independentes e considerando a propagação temporal dos orbitais moleculares inicialmente ocupados. O trabalho mostra ainda que a inclusão nos cálculos do decaimento Auger a partir das vacâncias criadas no orbital 2a1 da água, é essencial para a obtenção do bom acordo com as seções de choque medidas de múltipla ionização e captura eletrônica múltipla. O trabalho foi selecionado pelos editores da Physical Review A como um dos Highlights da edição de Maio de 2016.

    O artigo pode ser lido aqui: Phys. Rev. A 93, 052705 (2016).

  7. INCT de Informação Quântica no IF

    O Instituto de Física foi escolhido como sede do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia para a Informação Quântica, coordenado pela Profa. Beita Koiller. A proposta do INCT ficou muito bem posicionada no ranking do CNPq (6o lugar entre projetos de Física, 36o lugar geral) e aguarda decisão acerca dos recursos que a entidade planeja destinar a cada um dos projetos classificados.

  8. Resfriando gases atômicos com desordem

    Átomos ultra frios se mostraram capazes de  emular  uma série de fenômenos fundamentais da Física da Matéria Condensada, como condensação de Bose-Einstein, transição de Mott, efeito Hall quântico, dentre outros. Resfriar o sistema o suficiente para atingir as temperaturas necessárias para explorar o magnetismo e supercondutividade exótica em redes de átomos fermiônicos ainda é um grande desafio. A Profa. Thereza Paiva e colaboradores fizeram uma proposta de um método para produzir um gás a temperaturas ultra baixas, preparando o mesmo em um potencial desordenado e desligando a desordem de maneira adiabática. Dependendo da desordem, da intensidade da interação entre os átomos e da temperatura iniciais, este procedimento pode levar o gás a estados antes inacessíveis, e permitir que  fases ainda não completamente compreendidas sejam atingidas.

    O trabalho, publicado na Physical Review Letters, pode ser encontrado em http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.240402?

  9. Raios-X do Nitrogênio Atômico na Astrofísica

    A astronomia de raios x aproveita uma janela importante para o estudo de fontes de radiação como as remanescentes de supernova. É o estudo, em laboratório, da fotoionização dos elementos que fornece parâmetros para modelagem destes sistemas. Combinando o uso de uma fonte de radiação síncrotron e de uma montagem para dissociação de alvos moleculares em um plasma, o Prof. Marcelo M. Sant’Anna e colaboradores estudaram a fotoionização múltipla do nitrogênio atômico. Seus resultados mostram que previsões teóricas utilizadas até recentemente na comunidade astrofísica como padrão para o nitrogênio atômico falham de maneira dramática. Por exemplo, a estimativa teórica mais aceita para a seção de choque de fotoionização tripla era zero. As medidas do Prof. Sant’Anna et al mostram que este é um canal relevante, e revelam a dependência com a energia do fóton das seções de choque de fotoionização na região de energia da camada K do nitrogênio.

    O trabalho completo, publicado no The Astrophysical Journal, pode ser encontrado aqui.

  10. Highlight da Journal of Physics B

    Em 2015 o Dr. Leonardo O. dos Santos, estudante da Profa. Ginette Jalbert que se doutorou em Janeiro de 2016, publicou o artigo “Potential energy curves and generalized oscillator strength for doubly excited states of hydrogen molecule” na Journal of Physics B. Também participou do trabalho o Prof. Nelson Velho de Castro Faria.

    Os editores da revista elegeram o artigo um dos Highlights de 2015. Em homenagem, a revista está disponibilizando esse artigo gratuitamente até o fim de 2016.

    O Leonardo está atualmente em estágio de Pós-Doutorado na UFBA, sob a supervisão da Profa. Aline Medina, também ex-aluna do grupo experimental/teórico do LACAM.

     

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