1. Força de Casimir entre plano e esfera

    Na eletrodinâmica quântica, o vácuo quântico é o estado de mais baixa energia do campo eletromagnético. O vácuo exibe flutuações quânticas de ponto zero, relacionadas ao princípio da incerteza de Heisenberg, que dão origem a uma força de interação entre superfícies materiais muito próximas. Este efeito foi previsto pelo físico holandês Hendrik Casimir em 1948. Como exemplo, Casimir derivou a força de atração entre duas superfícies metálicas planas paralelas.

    Desde então, várias demonstrações experimentais da força de Casimir foram realizadas. Nos experimentos mais precisos, uma das superfícies planas é substituída por uma superfície esférica, de forma a evitar erros sistemáticos relacionados à ausência de paralelismo entre as superfícies em interação. Até o presente, a análise teórica dos resultados experimentais se restringiu ao uso da aproximação de força de proximidade, em que o resultado para a geometria plano-esfera é obtido a partir da expressão para planos paralelos tomando uma média sobre a distância local.

    Resultados exatos para condições experimentais típicas foram publicados recentemente na revista Physical Review Letters, com destaque dos editores da revista. O trabalho foi realizado pelos pesquisadores Michael Hartman e Gert-Ludwig Ingold da Universidade de Augsburg, e Paulo A. Maia Neto do Instituto de Física da UFRJ, no quadro de um projeto CAPES-Probral-DAAD de colaboração internacional Brasil-Alemanha. Os resultados apresentados sugerem uma nova direção para o debate sobre o papel da dissipação ôhmica no efeito Casimir.

    Para saber mais, veja a página da revista

    https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.119.043901

    ou o banco de preprints arxiv

    http://lanl.arxiv.org/abs/1705.04196

  2. Fótons escuros no experimento DAMIC

    Resultados observacionais em astronomia, astrofísica e cosmologia  apresentam fortes evidências da existência de matéria escura.  A determinação da identidade da matéria escura é um dos mais importantes problemas da física contemporânea.  Um candidato para a matéria escura são os “fótons escuros”, partículas similares aos fótons comuns que compõem a luz e que podem ser absorvidos por elétrons em semicondutores como o silício.  Em artigo publicado dia 7 de Abril (https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.118.141803) pesquisadores do experimento DAMIC (Dark Matter in CCDs)  apresentam os resultados da procura por estes fótons escuros em um experimento usando CCDs (“charged coupled detectors”)  muito semelhantes aos que existem em celulares e que são feitos de silício.  O experimento foi realizado numa mina a 2000 metros embaixo da superfície da Terra no Canadá (para filtrar os raios cósmicos).   O artigo apresenta os melhores vínculos  medidos diretamente sobre os fótons escuros de massa entre 3 e 12 eV.  Adicionalmente, um dos aspectos mais interessantes do artigo é a possibilidade de detecção de sinais de ionização minúsculos.   Do Instituto de Física participaram o professor João Torres de Mello Neto, o pós-doutorando Diego Torres e os doutorandos Xiaohao You e Victor Braga Mello em colaboração com cerca de trinta colegas de doze  instituições em sete países que compõem a colaboração DAMIC.  Diante do sucesso da técnica experimental está em andamento a ampliação do detector para torná-lo ainda mais sensível à matéria escura. 

  3. Transição 1s-2s no antihidrogênio

    Colaboração ALPHA lança primeira luz (laser) sobre antimatéria! Em artigo publicado hoje (19/12/2016) na revista Nature (http://dx.doi.org/10.1038/nature21040) o grupo demonstra a primeira excitação de um anti-átomo com luz laser. A frequência da transição 1s-2s em antihidrogênio é compatível com a do hidrogênio em partes em 1010.
    Iniciar esse estudo de espectroscopia em alta resolução foi o objetivo inicial do grupo há 19 anos, que fez os primeiros átomos de antimatéria frios em 2002 (na colaboração então chamada ATHENA), e em 2010 realizou o primeiro aprisionamento desses.  Esse experimento teve participação fundamental de brasileiros da UFRJ, os profs. Claudio Lenz Cesar e Daniel de Miranda Silveira e os ex-alunos Rodrigo Lage Sacramento e Bruno Ximenez Alves. O grupo acredita que já em 2017 será possível obter um espectro completo nessa transição o que deve permitir uma comparação entre antihidrogênio e hidrogênio em partes em 1012 e além. Cabe ao futuro dizer até onde a simetria de CPT (que prevê uma equivalência entre matéria e antimatéria) vai se confirmar. Em breve essas medidas com antihidrogênio adentram precisão em medidas de energia nunca antes realizadas na comparação matéria X antimatéria. Uma falha em CPT poderia conter a explicação para um dos maiores mistérios da Física atual: a ausência de antimatéria primordial no Universo. O grupo brasileiro busca alunos interessados em participar dessa pesquisa.
  4. Mosaico IF

    O Mosaico IF, dia de palestras do nosso instituto, está chegando (quinta, dia 15/12, de 8h50 às 17h00). Confira o cronograma e a lista de pôsteres que serão apresentados.

    Cronograma

    Sessão de Pôsteres

    Contamos com a presença de todos docentes e alunos !

  5. Estudante do Mestrado Profissional em Ensino é premiado no III Prêmio de Educação Científica

    O prof. Hercílio Pereira Cordova, aluno do Mestrado Profissional em Ensino de Física do IF-UFRJ (defendeu sua dissertação no dia 7/11/2016), foi agraciado no III Prêmio de Educação Científica – Ensino Médio – Física pelo projeto “Estudo das condições térmicas da sala de aula”.

    O projeto foi desenvolvido no Colégio Estadual Pro
    fessor José de Souza Marques, com uma turma de 2o ano do ensino médio. Os estudantes realizaram medidas sobre as variáveis temperatura, umidade de ar e velocidade do ar utilizando “kit térmico” composto por uma placa Arduíno e sensores, durante um período de tempo, e a partir dos resultados obtidos por eles discutiram as condições térmicas na sala de aula.

    O Prêmio de Educação Científica é uma iniciativa da BG Brasil, subsidiária da Royal Dutch Shell plc., em parceria com a Secretaria Estadual de Educação do Rio de Janeiro.

    http://www.premiodeeducacaocientifica.com/

    A premiação 2016 ocorrerá no dia 15/12, no Museu do Amanhã.

  6. 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

  7. 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.

  8. 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!

  9. 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.