XI Workshop do Programa de Pós-Graduação

XI Workshop do Programa de Pós-Graduação

Instituto de Física

Universidade Federal de Alagoas

Maceió, 08 a 11 de Outubro de 2018

Comissão organizadora

Alcenísio José de Jesus Silva (Coordenador do Evento)

Maria Socorro Seixas Pereira (docente)

Eduardo Jorge da Silva Fonseca (docente)

Ítalo Nunes de Oliveira (docente)

Uéslen Rocha Silva (docente)

Colegiado do Curso de Pós-Graduação

Eduardo Jorge da Silva Fonseca (Coordenador)

Ítalo Marcos Nunes de Oliveira (Vice-Coordenador)

Carlos Jacinto da Silva

Tiago Homero Mariz do Nascimento

Wandearley da Silva Dias

Anderson Rafael Correia Buarque da Silva (representante discente)

Direção do Instituto de Física - UFAL

Carlos Jacinto da Silva (Diretor)

Elton Malta Nascimento (Vice-Diretor)

PROGRAMAÇÃO

Horário 08/10/2018 09/10/2018 10/10/2018 11/10/2018

Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Quinta-feira

9:00 - 10:00

PLENÁRIA 1 PLENÁRIA 5 PLENÁRIA 9 PLENÁRIA 12

Profa. Dra. Anielle Christine Almeida

Silva IF/UFAL

Prof. Dr. Fernando

Lázaro Freire Junior PUC-Rio Prof. Dr. Rodrigo Gribel Lacerda UFMG Prof. Dr. Ítalo Marcos Nunes de Oliveira IF/UFAL 10:00 - 10:45 Oral Communications 1 Oral Communications 3 Oral Communications 5 Oral Communications 7 10:45 - 11:00 Coffee Break Coffee Break Coffee Break Coffee Break

11:00 - 12:00

PLENÁRIA 2 PLENÁRIA 6 PLENÁRIA 10 PLENÁRIA 13 Profa. Dra. Kaline

Rabelo Coutinho IF/USP

Prof. Dr. Alcenísio José de Jesus Silva

IF/UFAL Prof. Dr. Wandearley da Silva Dias IF/UFAL Prof. Dr. Oswaldo Baffa Filho FFCLRP-USP

12:00 - 14:00 Almoço Almoço Almoço Almoço

14:00 - 15:00

PLENÁRIA 3 PLENÁRIA 7 PLENÁRIA 11 PLENÁRIA 14 Prof. Dr. Samuel Teixeira de Souza IF/UFAL Prof. Dr. Caio Lewenkopf UFF Profa. Dra. Fernanda Selingardi Matias IF/UFAL

Profa. Dra. Celia Anteneodo PUC-Rio 15:00 - 15:45 Oral Communications 2 Oral Communications 4 Oral Communications 6 Oral Communications 8 15:45 – 16:00 Coffee Break Coffee Break Coffee Break Coffee Break

16:00-17:00 PLENÁRIA 4 PLENÁRIA 8 Apresentação de Poster (16:00 às 18:00) ENCERRAMENTO Prof. Dr. Emiliano de Oliveira Barreto ICBS/UFAL Prof. Dr. Uéslen Rocha Silva IF/UFAL Prof. Dr. Alcenísio José de Jesus Silva

PALESTRANTES CONVIDADOS

1 - Profa. Anielle Christine Almeida Silva - IF/UFAL 2 - Profa. Kaline Rabelo Coutinho - IF/USP

3 - Prof. Samuel Teixeira de Souza - IF/UFAL 4 - Prof. Emiliano de Oliveira Barreto - ICBS/UFAL 5 - Prof. Fernando Lázaro Freire Júnior - DF/PUC-Rio 6 - Prof. Alcenísio José de Jesus Silva - IF/UFAL

7 - Prof. Caio Lewenkopf - IF/UFF 8 - Prof. Uéslen Rocha Silva - IF/UFAL

9 - Prof. Rodrigo Gribel Lacerda - DF/UFMG 10 - Prof. Wandearley da Silva Dias - IF/UFAL 11 - Profa. Fernanda Selingardi Matias - IF/UFAL 12 - Prof. Ítalo Marcos Nunes de Oliveira - IF/UFAL 13 - Prof. Oswaldo Baffa Filho - FFCRLP/USP 14 - Profa. Celia Anteneodo - DF/PUC-Rio

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Índice

A) XI Workshop do Programa de Pós-Graduação em Física da UFAL

A1. Introdução ... 06

A2. Programação ... 09

A3 Resumos das Palestras Convidadas ... 15

A4. Resumos das Sessões de Apresentações Orais ... 25

A5. Resumos da Seção de Pôster ... 45

B) Informações sobre o Programa de Pós-Graduação em Física da UFAL B1. Corpo Docente em 2018 ... 55

B2. Linhas de Pesquisa ... 57

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A) XI Workshop do Programa de Pós-Graduação em Física da UFAL

Instituto de Física

Universidade Federal de Alagoas

A1. Introdução

O programa de pós-graduação em física da Matéria Condensada teve o seu início em 1992 com a criação do programa de Mestrado após a recomendação da CAPES. Em 1999 a CAPES autorizou o início do programa de Doutorado. A pós-graduação em física tem como clientela alvo Bacharéis (no caso do mestrado) e Mestres (no caso do doutorado) em Física ou áreas afins. Excepcionalmente, licenciados em Física ou áreas afins, de acordo com o regimento do curso, podem ser aceitos para o doutorado.

Desde seu início, o programa tem zelado pela qualidade acadêmica e científica dos profissionais formados, oferecendo uma formação sólida em física da matéria condensada e desenvolvendo trabalhos de dissertações e teses em temas inéditos, cuja grande maioria resulta em publicações em periódicos científicos de circulação internacional. O corpo discente do programa tem apresentado um considerável crescimento nos últimos anos, reflexo do reconhecimento do padrão de qualidade do programa pela comunidade de físicos do Brasil. O corpo docente do programa cresceu significativamente nos últimos anos, contando hoje com 18 professores, dos quais 16 são bolsistas de produtividade em pesquisa do CNPq. Este aumento nos corpos docente e discente teve um reflexo direto no número de teses/dissertações defendidas no programa nos últimos anos. Este crescimento nos índices resultou em uma melhora na nota atribuída ao programa pela CAPES na última avaliação trienal, passando de 4 (quatro) para 5 (cinco).

Durante o estágio de consolidação de nosso programa de pós-graduação, foi instituída a realização anual do Workshop do Programa de Pós-Graduação do IF-UFAL. O primeiro ocorreu em janeiro de 2008, sendo restrito apenas aos estudantes do IF-UFAL. Uma vez que o objetivo inicial do evento era promover o acompanhamento da execução dos planos de pesquisa de nossos estudantes, a programação do evento consistiu de comunicações orais dos estudantes do programa, onde foram apresentados os principais resultados de suas pesquisas, além de sessões de defesa de dissertação de mestrado e tese doutoramento.

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Em sua segunda edição, o Workshop do Programa de Pós-Graduação do IF-UFAL teve seu formato ampliado, permitindo a participação de estudantes de graduação e pós-graduação de outras instituições. Tal ampliação no formato teve como objetivo dar maior visibilidade ao programa, bem como aos projetos desenvolvidos no Instituto de Física da Universidade Federal de Alagoas. Neste sentido, a programação do evento foi alterada, de forma a incluir palestras convidadas e mini-cursos ministrados por pesquisadores de reconhecida contribuição científica pela comunidade acadêmica. Esta ampliação do programa do Workshop do Programa de Pós- Graduação do IF-UFAL foi mantida desde então e tem contribuído para aumentar o corpo discente do programa com alunos formados em outras instituições de ensino superior. Além disso, a participação de pesquisadores convidados tem sido importante para estabelecer novas colaborações científicas e linhas de pesquisa no programa.

Fig. 3 – Imagens de Edições anteriores do Workshop do programa de Pós-Graduação em Física IF/UFAL. (a) Cerimônia de abertura do evento em 2012; com a celebração dos 20 anos do programa. (b) Palestra durante o evento de 2012; (c) Cerimônia de abertura do evento em 2016; (d) Cerimônia de encerramento da edição de

2016.

8 Lista de Coordenadores do Workshop

Ano – Coordenador 2008 – Marcelo Leite Lyra 2009 – Carlos Jacinto da Silva 2010 – Glauber T. Silva 2011 – Italo Nunes de Oliveira

2012 – Alexandre de Carvalho Morais 2013 – Rodrigo André Caetano 2014 – Italo Nunes de Oliveira 2015 – Italo Nunes de Oliveira 2016 – Fernanda Selingardi Matias 2017 – Eduardo Jorge da SilvaFonseca 2018 – Alcenísio José de Jesus Silva

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A2.

PROGRAMAÇÃO

Dia 08 de outubro de 2018

09:00 – 10:00 – Palestra Convidada 1

Título

Profa. Anielle Christine Almeida Silva

Instituto de Física – Universidade Federal de Alagoas

10:00 – 10:45 – Comunicações Orais

10:00 – 10:15 (O-01) Bruno Rêgo de Carvalhoe Rubens Raimundo de Sousa Oliveira Espectro de energia de um férmion de Dirac neutro relativístico com momento de dipolo magnético na presença de um campo eletromagnético.

10:15 – 10:30 (O-02) D. G. Pires, J. C. A. Rocha, A. J. Jesus-Silva and E. J. S. Fonseca

General behavior of orbital angular momentum mixing in second harmonic generation. 10:30 – 10:45 (O-03) Sendy M. S. do Nascimento, Italo N. de Oliveira

Caracterização Termo-Óptica de Surfactantes Catiônicos.

10:45 – 11:00 – Coffee break

11:00 – 12:00 – Palestra Convidada 2

Título:

Profa. Kaline Rabelo Coutinho

Instituto de Física – Universidade São Paulo

12:00 – 14:00 – Almoço

14:00 – 15:00 – Palestra Convidada 3

Título:

Instituto de Física – Universidade Federal de Alagoas

15:00 - 15:45 – Comunicações Orais

15:00 – 15:15 (O-04) José S. Rodrigues, Eduardo J. S. Fonseca, and Alcenísio J. Jesus-Silva Talbot effect with partially coherent interfering Bessel beams.

15:15 – 15:30 (O-05) Leandro A. Melo, Alcenísio J. Jesus-Silva, Sabino Chávez-Cerda, Paulo H. Souto Ribeiro, and Willamys C. Soares

Direct Measurement of the Topological Charge in Elliptical Beams Using Diffraction by a Triangular Aperture

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15:30 – 15:45 (O-06) Francisco N. Lima, R. P. A. Lima e M. L. Lyra

Spontaneous radiation of a two-level detector trapped in a reflective spherical shell

15:45 – 16:00 – Coffee break

16:00 – 17:00 – Palestra Convidada 4

Título

física: uma experiência exitosa entre o ICBS e o IF da UFAL

Prof. Emiliano de Oliveira Barreto

Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde – Universidade Federal de Alagoas

Dia 09 de outubro de 2018

09:00 – 10:00 – Palestra Convidada 5

Título

Departamento de Física – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

10:00 – 10:45 – Comunicações Orais

10:00 – 10:15 (O-07) João P. Amaral, José C. A. Rocha, Eduardo J. S. Fonseca, Alcenisio J. Jesus-Silva

Geração de Feixes Adifrativos a partir de Curvas Simples Suaves

10:15 – 10:30 (O-08) Herbert. S. Sousa, M. S. S. Pereira, I. N. de Oliveira,1 J. Strečka,3 and M. L. Lyra

Phase diagram and re-entrant fermionic entanglement in a hybrid Ising-Hubbard ladder. 10:30 – 10:45 (O-09) Elenilda J. Oliveira e I. N. de Oliveira

Propriedades espectroscópicas de sistemas multicamadas baseados em cristais líquidos e materiasis magneto-ópticos

10:45 – 11:00 – Coffee break

11:00 – 12:00 – Palestra Convidada 6

Título:

Departamento de Física – Universidade Federal de Alagoas

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14:00 – 15:00 – Palestra Convidada 7

Título:

Prof. Caio Lewenkopf

Instituto de Física – Universidade Federal Fluminense

15:00 - 15:45 – Comunicações Orais

15:00 – 15:15 (O-10) Anderson R. C. Buarque, W. S. Dias

Ausência de localização em caminhadas quânticas desordenadas em tempo discreto. 15:15 – 15:30 (O-11) André L. S. Pereira, W. S. Dias

Superoscilações de Bloch em redes 1D não-lineares.

15:30 – 15:45 (O-12) José F. A. de Sousa, W. S. Dias e M. L. Lyra

Instabilidade modulacional e auto-armadilhamento em cadeias 1d com interações de longo alcance.

15:45 – 16:00 – Coffee break

16:00 - 17:00 – Palestra Convidada 8

Título:

Prof. Uéslen Rocha Silva

Departamento de Física – Universidade Federal de Alagoas

Dia 10 de outubro de 2018

09:00 – 10:00 – Palestra Convidada 9

Título

Instituto de Ciências Exatas – Universidade Federal de Minas Gerais

10:00 – 10:45 – Comunicações Orais

10:00 – 10:15 (O-13) Jamerson Fonseca de Sousa, Rafaela Teixeira Alves e Artur da Silva Gouveia Neto

Geração de luz visível fria e transferência de energia Er3+ - Dy3+ em vidros fluorogermanatos.

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10:15 – 10:30 (O-14) Camila M. Trindade, F. G. Rego-Filho, N.G.C. Astrath, C. Jacinto, A.S. Gouveia-Neto

UV-visible-NIR light generation through frequency upconversion in Tm3+-doped low silica calcium aluminosilicate glasses using multiple excitation around 1.2 µm

10:30 – 10:45 (O-15) Renato Ferreira Dutra, Joseclécio Dutra Dantas, José Robson da Costa Venâncio e Rosinildo Fideles do Nascimento

Defeitos do tipo kink e lump descritos por um campo escalar real.

10:45 – 11:00 – Coffee break

11:00 – 12:00 – Palestra Convidada 10

Título:

Prof. Wandearley da Silva Dias

Departamento de Física – Universidade Federal de Alagoas

12:00 – 14:00 – Almoço

14:00 – 15:00 – Palestra Convidada 11

Título:

Departamento de Física – Universidade Federal de Alagoas

15:00 - 15:45 – Comunicações Orais

15:00 – 15:15 (O-16) Everton B. Lima, J. P. Leão-Neto, G. T. Silva e J. H. Lopes

Estudo da força de radiação acústica exercida por um feixe superfocalizado para aplicações em pinças acústicas

15:15 – 15:30 (O-17) João P. Mendonça e M. L. Lyra

Formação de estruturas solitônicas em caminhadas quânticas discretas 15:30 – 15:45 (O-18) Rafaela T. Alves e A. S. Gouveia-Neto

Tunable greenish-to-reddish light generation via energy-transfer in tb3+/sm3+- codoped fluorogermanate glass under uv excitation.

15:45 – 16:00 – Coffee break

16:00 – 18:00 – Sessão de Painéis

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09:00 – 10:00 – Palestra Convidada 12

Título

dopadas com nanopartículas de ouro

Prof. Ítalo Marcos Nunes de Oliveira

Departamento de Física – Universidade Federal de Alagoas

10:00 – 10:45 – Comunicações Orais

10:00 – 10:15 (O-19) Luan Martins, Marcelo Lyra, and Jozef Strečka

DMRG study of magnetization process, phase diagram and information entropy of a heteotrimetallic single chain magnet.

10:15 – 10:30 (O-20) Fabiana Souza, Marcelo L. Lyra, Jozef Strecka and Maria S. S. Pereira

Thermodynamic Properties and Quantum Entanglement of a Model for Heterotrimetallic Magnetic Compounds

10:30 – 10:45 (O-21) Dirk H. Ortgies, Meiling Tan, Erving C. Ximendes, Carlos Jacinto, Nuria Fernandez, Guanying Chen, e Daniel Jaque

Imagens multiplexadas in vivo obtidas por meio de nanopartículas luminescentes.

10:45 – 11:00 – Coffee break

11:00 – 12:00 – Palestra Convidada 13

Título

Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto da Universidade de São Paulo – Universidade de São Paulo

12:00 – 14:00 – Almoço

14:00 – 15:00 – Palestra Convidada 14

Título:

Departamento de Física – Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro

15:00 - 15:45 – Comunicações Orais

15:00 – 15:15 (O-22) Pedro B. de Melo, Rafael V. dos Santos, Ítalo N. de Oliveira Efeitos da razão de aspecto na reorientação de amostras nemáticas dopadas com nanobastões de ouro

15:15 – 15:30 (O-23)Catharina B. de Araujo, E. J. L. de Oliveira, I. N. de Oliveira, M. L. Lyra

e L. V. Mirantsev

14 15:30 – 15:45 (O-24) Neudes Ferreira Pereira

Diagrama de Cromaticidade aplicado a analise de transferência de energia em vidro de Fluorogermanato codopado com Tb3+e Sm3+

15:45 – 16:00 – Coffee break

16:00 – 17:00 – Encerramento

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A3. Resumo das Palestras Convidadas

(P-01)

Novos Materiais Nanoestruturados Funcionais: Estudo e Aplicações

Profa. Anielle Christine Almeida Silva - UFAL

Materiais em escala nanometrica apresentam a depender do tamanho, forma ou fase cristalina novas e interessantes propriedades fisicas, possibilitando o seu uso em diversas aplicaçoes nanotecnologicas ou nanobiotecnologicas. Diante desse fato, novas metodologias de sintese vem sendo empregadas no desenvolvimento de novos materiais nanoestruturados. Além disso, o sinergismo de nanomateriais (nanocompositos) pode influenciar nas propriedades fisicas. Portanto, diante disso, nessa paletra, será apresentado o estudo e aplicaçoes de novos materiais nanoestruturados funcionais.

(P-02)

Modelagem Molecular: de Fármacos a Sondas Fluorescentes em Soluções e

Membranas

Kaline Coutinho ([email protected])

Instituto de Física da USP

Efeito de solventes é um tema atual e importante para compreensão de fenômenos moleculares em processos químicos e biológicos. O grande desenvolvimento de métodos teóricos para estudar este tema foi conseguido através das idéias do meio contínuo dielétrico como o encontrado na Teoria de Campo de Reação. Em anos mais recentes, a necessidade de considerar efeitos estatísticos e interações específicas deu origem aos métodos baseados em simulações computacionais. Nosso interesse particular está centrado na modificação da estrutura conformacional e eletrônica de moléculas em solução homogêneas, misturas binárias e bicamadas lipídicas, levando em conta os efeitos do meio e da temperatura. Para isto, desenvolvemos procedimentos teóricos utilizando métodos híbridos QM/MM que combinam mecânica quântica (QM) e mecânica molecular (MM). Nesta palestra apresentaremos estudos recentes em moléculas de interesse biológico [1-5].

16 Referências:

[1] “Membrane negative curvature induced by a hybrid peptide from pediocin PA-1 and plantaricin as revealed by atomistic molecular dynamics simulations”, G. C. A. Hora, N. L. Archilha, J. L. S. Lopes, D. M. Müller, K. Coutinho, R. Itri, T. A. Soares, Soft Matter, 12 (2016) 8807.

[2] “Protonation/deprotonation process of Emodin in aqueous solution and pKa determination: UV/Visible spectrophotometric titration and quantum/molecular mechanics calculations”, A. R. da Cunha, E. L. Duarte, M. T. Lamy, K. Coutinho, Chem. Phys. 440 (2014) 69.

[3] “Electric Dipole Moments Of The Fluorescent Probes Prodan And Laurdan: Experimental And Theoretical”, C. C. Vequi-Suplicy, K. Coutinho, M. T. Lamy, Biophysical Reviews 6, (2014), 63. [4] “Born-Oppenheimer molecular dynamics and electronic properties of chlorophyll-c2 in liquid methanol”, B. J. C. Cabral, K. Coutinho, S. Canuto, J. Chem. Phys., 138 (2013) 225102.

[5] “Molecular Dynamics Investigations of Prodan in a DLPC Bilayer”, W. Nitschke, C. Vequi-Suplicy, K. Coutinho, H. Stassen, J. Phys. Chem. B, 116 (2012) 2713.

(P-03)

Técnicas de espectroscopia Raman e AFM aplicadas a amostras biológicas

Prof. Samuel Teixeira de Souza - UFAL

Nos últimos anos, técnicas de análises bioquímicas e biomecânicas de amostras biológicas têm atraído grande interesse de pesquisadores na área da biologia celular. Neste sentido, uma técnica espectroscópica bastante utilizada para fornecer informações bioquímicas importantes sobre as moléculas presentes em uma amostra é a espectroscopia Raman. Devido às suas vantagens de ser altamente sensível, não-destrutiva e não invasiva, a espectroscopia Raman tornou-se uma ferramenta importante no fornecimento de informações bioquímicas das interações, composição e estrutura das moléculas nas células. As aplicações da espectroscopia Raman para amostras biológicas são numerosas, incluindo a análise de materiais bioativos, diagnóstico e tratamento de câncer, e monitoramento de alterações bioquímicas em células e tecidos. Esta técnica espectroscópica também pode ser usada para avaliar os efeitos de fármacos nas células, com o potencial de identificar alterações celulares em resposta ao tratamento medicamentoso e para revelar informações bioquímicas detalhadas sobre como os medicamentos podem alterar a qualidade e quantidade dos constituintes celulares. Por outro lado, as propriedades biomecânicas das células também são cruciais para vários processos biológicos, tais como o desenvolvimento, divisão, migração, diferenciação e homeostase dos tecidos. Além disso, os estudos das propriedades biofísicas, como morfologia, elasticidade, forças adesivas e rigidez das células fornecem insights fundamentais sobre suas estruturas e funções biológicas. Neste sentido, a Microscopia de Força Atômica (AFM) é uma das técnicas mais versáteis que fornece uma plataforma multifacetada para o estudo de propriedades biofísicas em biologia celular. De fato, o AFM é uma ferramenta única para medir as propriedades biomecânicas de amostras biológicas. Atualmente, nos laboratórios do Grupo de Óptica e Nanoscopia do instituto de Física, temos aplicado as técnicas de AFM e espectroscopia Raman, como uma ferramenta para avaliar as alterações bioquímicas e biomecânicas em células submetidas a diferentes estímulos e tratamentos.

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(P-04)

Caracterização funcional das células a partir da aplicação de

conhecimentos de física: uma experiência exitosa entre o ICBS e o IF da

UFAL

Caracterização funcional das células a partir da aplicação de conhecimentos de física: uma experiência exitosa entre o ICBS e o IF da UFAL

Emiliano Barreto1*

1_{Instituto de Ciências Biológicas e da Saúde, UFAL, Maceió, Brasil.}

Na última década, diferentes grupos de pesquisa na UFAL concentraram esforços para realizar ações de pesquisa e pós-graduação visando a consolidação científica no cenário nacional e internacional. Dentre estes grupos, os pesquisadores atuantes em Biologia Celular do ICBS-UFAL e os pesquisadores atuantes em Óptica do IF-UFAL atuaram na interface destas áreas de conhecimento. Como resultado, o grupo vem gerando conhecimentos científicos nas diferentes vertentes da biologia celular que não seriam possíveis sem as abordagens de caracterização física das células. Dentre estes estudos, as equipes demonstraram que a utilização da técnica do FT-IR permitiu distinguir diferentes estágios de crescimento de células tumorais [1]. Demonstramos também que a espectroscopia Raman se mostra capaz contribuir para elucidar mecaniamos de ação de fármacos anti-inflamatórios [2]. Além destas técnicas, o uso da microscopia de força atômica (MFA) possibilitou mensurar as propriedades elásticas da membrana celular de macrófagos submetidos a adesão à fibronectina [3]. Ainda utilizando a MFA, nosso grupo foi capaz de identificar que o composto estimulador de migração de células, a semaforina 3A, induziu rearranjos no citoesqueleto que resultaram em modificações na membrana celular, afetando a migração de células [4]. Adicionalmente, a avaliação dos efeitos de novos materiais sobre a função e viabilidade das células também fazem parte do scopo de nossas ações. Em nossos estudos verificamos que o fosfato de cálcio bifásico, dopados ou não com magnésio, não exibem efeitos citotóxicos [5, 6], e que nanopartículas de ouro exibem efeitos anti-inflamatórios que se mostraram úteis para o tratamento da asma [7]. Portanto, este conjunto de evidências científicas demonstram o grande potencial para pesquisa em áreas de interface na UFAL, e que pesquisadores podem usufruir ainda mais de toda a infraestrutura instalada e do interesse mútuo de expandir suas respectivas atividades científicas.

Referências:

[1] Otero et al., Study of cancer cell lines with fourier transform infrared (FTIR)/ vibrational absorption (VA) spectroscopy, Current Physical Chemistry. 3, 1 (2013).

[2] Silva et al., Drug-induced anti-inflammatory response in A549 cells, as detected by Raman spectroscopy: a comparative analysis of the actions of dexamethasone and p-coumaric acid, Submitted (2018).

[3] Souza et al., Macrophage adhesion on fibronectin evokes an increase in the elastic property of the cell membrane and cytoskeleton: an atomic force microscopy study, European Biophysics Journal. 43, 573-579 (2014).

[4] Lins et al., Association between biomechanical alterations and migratory ability of semaphorin-3A-treated thymocytes, Biochimica et Biophysica Acta. 1862, 816-824 (2018).

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[5] Webler et al., Characterization and evaluation of cytotoxicity of biphasic calcium phosphate synthesized by a solid state reaction route, Current Applied Physics. 14, 876-880 (2014).

[6] Webler et al., Mg-doped biphasic calcium phosphate by a solid state reaction route: Characterization and evaluation of cytotoxicity, Materials Chemistry and Physics. 162, 177-181 (2015).

[7] Barret et al., Local administration of gold nanoparticles prevents pivotal pathological changes in murine models of atopic asthma, Journal of Biomedical Nanotechnology. 11, 1038-1050 (2015). _____________________________________________

* autor apresentador; E-mail: [email protected] .

(P-05)

Síntese, caracterização e aplicações do grafeno: pesquisa na PUC-Rio

Por Prof. Fernando Lázaro Freire Junior – PUC - RIO

Neste seminário, apresentaremos os resultados obtidos nos últimos anos em nosso laboratório na PUC-Rio com relação ao estudo de grafeno e óxido de grafeno. Inicialmente apresentaremos resultados na síntese de grafeno por CVD em aço, substratos isolantes (filmes de sílica e SiO2) e semicondutores (Ge), bem como a incorporação de dopantes (boro e nitrogênio) em grafeno CVD crescido em substratos de cobre. Revestimentos de grafeno e de óxidos de grafeno também foram estudados visando aplicações tribológicas e como revestimentos anticorrosivos, respectivamente. As amostras foram caracterizadas por XPS, STM, MEV, microscopia ótica, AFM e Raman. Algumas aplicações como material absorvente de radiação eletromagnética (microondas) e sensores de gás foram desenvolvidas a partir do uso da técnica de transferência úmida de grafeno crescido por CVD em substratos de cobre para outros substratos utilizando o poliuretano como material de suporte. Resultados recentes da síntese de DTMs (heteroestruturas MoS2 / WS2) e sua caracterização também serão apresentados.

(P-06)

Luz complexa e aplicações

Alcenísio J. Jesus-Silva

Universidade Federal de Alagoas, Instituo de Física – Brasil Grupo de Ótica e Nanoscopia - GON

Luz com frentes de onda, amplitudes, fases e polarização estruturadas constitui um tema comum em várias áreas que se expandem rapidamente na óptica. Subtemas nos quais temos nos inserido incluem: aspectos clássicos e quânticos do momento angular orbital e de spin da luz; feixes ópticos com frente de onda estruturada; modos de alta ordem e seus métodos de geração; novas dinâmicas

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de propagação incluindo propagação em meios não-lineares; a interação entre modos com momento angular orbital; imagem na escala nano e imagens com luz estruturada. Nos últimos anos temos desenvolvido trabalhos com uma consistência de publicações que indicam uma solidificação grupo na pesquisa nesta linha. Além desta linha, estamos trabalhando com a linha de micro fabricação a laser, onde novos dispositivos óticos como guias de onda e hologramas podem ser diretamente escritos, na escala micro, em materiais como polímeros, via foto-polimerização, ou em vidro, via mudança de índice de refração induzida por um laser focalizado.

(P-07)

Termodinâmica Quântica e Produção de Entropia em Sistemas Eletrônicos Nanoscópicos

Por Prof. Caio Lewenkopf - UFF

Nesta palestra será discutido como a ideias da termodinâmica podem ser estendidas para sistemas quânticos nanoscópicos, quais as dificuldades conceituais e as motivações práticas deste problema. A apresentação terá como foco novos desenvolvimentos para descrever a produção de entropia no transporte eletrônico através de sistemas quânticos fortemente acoplados [1]. Mostraremos que usando uma abordagem de espalhamento, é possível evitar o problema da distinção entre sistema-reservatório definindo uma corrente de entropia assintótica, "distante" do sistema de interesse. Desde maneira, é possível inferir as alterações na entropia do sistema fora do equilíbrio examinando o fluxo de entropia, o que chamamos de dualidade interna-externa. Este problema é tratado tanto no limite estacionário - nos quais reproduzimos os resultados da literatura - como também para sistemas forçados temporalmente. Para o caso tempo-dependente de interesse para máquinas térmicas, fazendo uma expansão adiabática em primeira ordem na velocidade de bombeamento recuperamos o limite quase-estático. Em segunda ordem, obtemos expressões relacionadas a dissipação e irreversibilidade. Concluímos mostrando como a teoria fornece um claro entendimento da relação entre calor e correntes de entropia geradas por potenciais dependentes do tempo a sua relação com processos de dissipação.

[1] A. Bruch, C. Lewenkopf, and F. von Oppen, Phys. Rev. Lett. 120, 107701 (2018).

(P-08)

Nanopartículas Luminescentes Aplicadas no Campo da Biofotônica: Sensores Ópticos e Agentes Fototérmicos

Por Prof. Uéslen Rocha Silva – UFAL

Universidade Federal de Alagoas, Instituo de Física – Brasil Grupo de Nano-Fotônica e Imagens - GNFI

Durante as últimas décadas, a comunidade científica testemunhou o implacável desenvolvimento de uma variedade de técnicas para a preparação de nanopartículas luminescentes dopadas com íons

terras-20

raras (NPs-TRs). O refinamento e a otimização dessas técnicas de fabricação têm proporcionado um alto grau de controle sobre suas propriedades estruturais e luminescentes, de tal forma que tem sido possível obter nanopartículas com tamanhos de pouco nanômetros, e com alta intensidade na emissão luminescente. Muita atenção tem sido dada para NPs-TRs cuja emissão e/ou excitação estejam situadas dentro das chamadas janelas biológicas, onde a penetração da luz é maximizada permitindo, portanto, aplicações ex vivo e in vivo. Dentre os diferentes métodos, tem se explorado o uso da engenharia core@shell para a síntese de nanopartículas luminescentes capazes de operar como termômetros, nano-aquecedores e/ou agentes de contraste em experimentos a nivel célular e pequenos animais. As estruturas núcleo@casca têm sido utilizadas com o intuito de aprimorar/controlar a transferência de energia entre sensibilizador e ativador, evitando o efeito indesejado de transferência reversa (back

transfer), otimizando assim a eficiência dos seus parâmetros ópticos e térmicos. Como consequência

aplicações inovadores foram alcançadas no campo da termometria luminescente e terapia fototérmica [1, 2].

Referências:

[1] B. Rosal, E. Ximendes, U. Rocha, and D. Jaque. Adv. Optical Mater. 2017, 5, 1600508. [2] L. L.-Páez, et al. Nanoscale 2018, 10, 12935-12956.

(P-09)

Crescimento de Grafeno e sua interação com ambientes gasosos e líquidos

Por Rodrigo G. Lacerda - UFMG

Departamento de Física, Laboratório de Nanomateriais, Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, MG - Brasil

Email: [email protected]

Grafeno constitui uma forma de carbono bidimensional. Desde que foi obtido experimentalmente por Novoselov e colaboradores, este material se tornou uma fonte ideal para o estudo do comportamento de elétrons em sistemas de baixas dimensões, como também vêm demonstrando ser bastante promissor como aplicação em dispositivos eletrônicos. A observação experimental das propriedades bi-dimensionais do grafeno em 2004 tem sido considerada como um dos descobrimentos mais importantes da última década. Sua estabilidade em condições atmosféricas representa a existência de um material 2D cujo tipo de portador elétrico (elétron ou buraco) pode ser escolhido via aplicação de um campo elétrico externo (efeito de campo). Além disso, o grafeno possui uma dispersão eletrônica linear e possui mobilidade elétrica para ambos os portadores que podem chegar a ordens de µ~100.000 cm2/V.s. Essa última característica tornou o grafeno um forte candidato para diversas aplicações na microeletrônica e causará um grande impacto na área de (bio)sensores e dispositivos como telas sensíveis ao toque.

Recentemente, a produção do material grafeno em grandes áreas possibilitou o surgimento de novas configurações de dispositivos capazes de explorar de maneira ainda mais interessante as interações entre grafeno e o ambiente que o cerca. Propriedades mecânicas do grafeno puderam ser mais facilmente investigadas utilizando-o em uma configuração de membrana ressonante, suas propriedades de permeabilidade vêm sendo estudadas a partir da interação da membrana atômica com diferentes atmosferas gasosas e novas possibilidades surgem com o melhor entendimento das propriedades elétricas e mecânicas do grafeno sobre/sob diferentes líquidos. A integração do grafeno com uma arquitetura microfluídica pode ser bastante promissora para o desenvolvimento de aplicações em (bio)sensores.

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Neste seminário serão abordados aspectos gerais relacionados ao crescimento de grafeno e de suas aplicações nas mais diversas áreas. Mais especificamente serão apresentados estudos da interação do grafeno com o gás hidrogênio e sua aplicação como um sensor de gás e também a integração de membranas suspensas de grafeno com canais microfluídicos “enterrados”, criando uma plataforma para o estudo da interação da monocamada de grafeno com meios líquidos. Será visto como a interface grafeno/água responde mecanicamente à ação de uma força de identação e qual é a resposta elétrica da membrana suspensa de grafeno em contato com a água.

(P-10)

Dinâmica de partículas em sistemas de baixa dimensionalidade na presença de

campos externos

Por Prof. Dr. Wandearley da Silva Dias - UFAL

Em face do grande interesse no desenvolvimento e aperfeiçoamento de dispositivos elétricos e eletrônicos, torna-se crucial o entedimendo dos mecanismos subjacentes da dinâmica de partículas submetidos a campos externos. A situação simplificada de um elétron sob uma força constante dentro de uma rede periódica perfeita, não-dissipativa, foi originalmente estudada por Bloch e Zener há mais de 70 anos. Tais estudos, juntamente com outros subsequentes, revelaram que a partícula descreveria um comportamento não-usual, conhecido na literatura por oscilações de Bloch. Esta dinâmica, em que a função de onda apresenta uma oscilação periódica no espaço da posição e do momento, extingue o caráter estendido do pacote e, portanto, resulta em condutividade zero. Nesta apresentação verificaremos não só esta fenomenologia, mas também aspectos mais recentes que estão relacionados às características do(s) campo(s) aplicado(s), interação entre as partículas e efeitos não-lineares. Apresentando estudos teóricos e experimentais, veremos que alterando a configuração do(s) campo(s) aplicado(s) podemos observar oscilações de Bloch com grandes amplitudes - denominado por super-oscilações de Bloch; ou até mesmo um transporte prefencial do pacote de onda em uma dada direção. Tanto as oscilações de Bloch como o transporte prefencial apresentam características peculiares ao tratar-se de sistemas cuja interação entre as partículas se torna relevante. Como exemplo, apresentamos a possibilidade de duas partículas oscilarem coerentemente, descrevendo oscilações de Bloch com uma frequência específica, diferente daquela observada para sistemas de partículas não interagentes. Discutiremos também como aspectos não-lineares do sistema podem induzir o aparecimento de estados auto-aprisionados, que sujeitos à campos externos, podem apresentar mobilidade.

(P-11)

Análise da conectividade em redes neuronais

Por Profa. Fernanda Selingardi Matias - UFAL

A extraordinária habilidade do cérebro de desenvolver modelos para descrever o mundo e usá-los para fazer predições tem sido fundamental para a sobrevivência de várias espécies. Entender quais os mecanismos que ocorrem na nossa cabeça durante essas atividades de interpretação e predição é um dos grandes objetivos da neurociência computacional. Buscamos relacionar a conectividade anatômica da rede formada por neurônios e sinapses com os padrões de conectividades gerados pelo

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fluxo de informação entre as várias regiões corticais. Em particular, podemos quantificar a comunicação neuronal e estudar como este fluxo está associado aos sinais elétricos dos neurônios durante diversas atividades cognitivas. Nesta palestra vou mostrar diferentes padrões de atividade e conexão cerebral que surgem durante a realização de atividades relacionadas à leitura, memória e solução de problemas matemáticos. Além disso, vou mostrar quais métodos estátisticos têm sido mais utilizados para este tipo de análise, bem como suas vantagens e limitações.

(P - 12)

Propriedades eletro-ópticas e ópticas não-lineares de amostras

líquido-cristalinas dopadas com nanopartículas de ouro

Por Prof. Ítalo Marcos Nunes de Oliveira – UFAL

(P - 13)

Nanopartículas em Física Médica

Por Baffa O*

Departamento de Física, FFCLRP-universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, Brasil

Nanopartículas (NPs) de metais nobres, como ouro e prata, são potencialmente biocompatíveis e apresentam propriedades plasmônicas capazes de intensificar a interação com a luz visível. Devido ao alto número atômico, essas NPs metálicas também aumentam a probabilidade de interação com a radiação ionizante, especialmente na faixa de energia onde o efeito fotoelétrico é predominante, possibilitando diferentes aplicações médicas como o reforço da dose depositada em dosímetros ou tumores que contenham NPs metálicas [1]. Devido às propriedades plasmônicas, elas podem ainda

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aumentar a sensibilidade de dosímetros de radiação aferidos por métodos luminescentes por meio da luminescência acoplada aos plásmons [2].

Além das NPs metálicas, NPs magnéticas também encontram ampla aplicação na área médica podendo ser utilizadas em separação magnética, agentes de contraste em imagens de ressonância magnética, marcação de células, hipertermia e marcadores magnéticos. A biosusceptometria AC tem sido utilizada para estudos da dinâmica dessas NPs magnéticas [3,4]. Outra possibilidade é o estudo da relaxação de Néel em NPs que estão ligadas a células e com isso determinar a quantidade de células [5].

Esses estudos exigem tanto o desenvolvimento de novas rotas síntese de NPs, a produção de amostras e experimentação animal, além de instrumentação adequada para as medidas, oferecendo uma excelente possibilidade de treinamento associada à geração de novos conhecimentos. Nesse trabalho, serão reportados os resultados relacionados ao uso de NPs metálicas e magnéticas em Física Médica.

Referências:

[1] EJ Guidelli, O Baffa, Influence of photon beam energy on the dose enhancement factor caused by gold and silver nanoparticles: An experimental approach, Medical physics 41 (3),

http://dx.doi.org/10.1118/1.4865809

[2] EJ Guidelli, AP Ramos, O Baffa, Silver nanoparticle films for metal enhanced luminescence: toward development of plasmonic radiation detectors for medical applications, Sensors and Actuators B: Chemical 224, 248-255

[3] EAH Ladino, N Zufelato, AF Bakuzis, AAO Carneiro, DT Covas, O Baffa, Detection of magnetic nanoparticles with a large scale AC superconducting susceptometer, Superconductor Science and Technology 30 (8), 084007

[4] CC Quini, AG Próspero, MFF Calabresi, GM Moretto, N Zufelato, S Krishnan, D R Pina, R B Oliveira, O Baffa, AF Bakuzis, JRA Miranda, Real-time liver uptake and biodistribution of magnetic nanoparticles determined by AC biosusceptometry. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine 13 (4), 1519-1529.

[5] O. Baffa, R. H. Matsuda, S. Arsalani, A Prospero, J.R.A. Miranda and R.T. Wakai, Development of an Optical Pumped Gradiometric System to Detect Magnetic Relaxation of Magnetic Nanoparticles, JMMM, 2018 (submetido).

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* autor apresentador; E-mail: [email protected]

(P - 14)

Dinâmica de populações biológicas: organização espacial e sobrevivência

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O estudo teórico de populações biológicas pode ser útil para entender desde observações em laboratório, como padrões espaciais em populações de bactérias, até questões na escala ecológica, como as relativas à preservação e manejo de reservas ecológicas ou habitats naturais. Em particular, é relevante conhecer as condições críticas que definem se uma população sobreviverá a longo prazo ou será extinta. A distribuição populacional de uma dada espécie é regulada basicamente por reprodução e competição, geralmente modeladas conjuntamente por uma expressão logística, e dispersão espacial aleatória e/ou orientada, modelada por um processo difusivo. A equação de Fisher inclui todos esses processos elementares e, portanto, tem sido usada como modelo padrão para estudos da evolução da densidade populacional de uma única espécie. Por outro lado, a estrutura do ambiente tem um papel crítico na dinâmica populacional e precisa obedecer a certas condições para possibilitar a sobrevivência de uma dada população. Dado que as interações sistema-ambiente são intrinsecamente não lineares e envolvem grande número de graus de liberdade, é útil recorrer a modelos efetivos que reduzam a dimensionalidade do problema original, baseados em equações diferenciais estocásticas, de modo que os parâmetros do modelo básico podem flutuar no tempo ou apresentar heterogeneidades espaciais. Desde esta perspectiva, propomos generalizações da equação de Fisher, com parâmetros e condições de contorno adequadas para levar em conta a variabilidade ambiental. Para o seu estudo, utilizamos técnicas numéricas e analíticas, que permitem a integração numérica das equações diferenciais e a obtenção de relações de dispersão e funções de estrutura. Considerando inicialmente um habitat homogêneo, em que as propriedades do meio são independentes do espaço e do tempo, veremos como a ordem pode emergir devido a interações não locais, gerando padrões não homogêneos ou mesmo fragmentação na distribuição espacial dos indivíduos. As flutuações do ambiente podem interferir significativamente nesse processo de auto-organização, podendo tanto ter um papel destrutivo quanto induzir coerência. Com relação a ambientes heterogêneos, desde o caso mais simples de um "oásis no deserto", até paisagens complexas, discutiremos como a ação recíproca entre a estrutura do ambiente e a dinâmica da população pode afetar a organização espacial e as condições críticas de sobrevivência.

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A4. Resumo das Sessões de Apresentações Orais

(O-01)

Espectro de energia de um férmion de Dirac neutro relativístico com momento

de dipolo magnético na presença de um campo eletromagnético

Bruno Rêgo de Carvalho1,* e Rubens Raimundo de Sousa Oliveira2

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Campina Grande, Campina Grande, Brasil 2 Instituto de Física, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, Brasil

No presente trabalho, estudamos a equação de Dirac (2+1)-dimensional para um férmion neutro com momento de dipolo magnético na presença de um campo eletromagnético uniforme [1,2,3]. Em particular, consideramos um campo magnético homogêneo 𝑩 originado por um solenoide infinitamente longo e um campo elétrico 𝑬 na região interna de um cilindro não condutor uniformemente carregado de comprimento 𝐿 e raio 𝑅, onde ambos estão posicionados na direção perpendicular ao plano polar [4,5]. Além disso, analisamos o comportamento assintótico de nossa equação diferencial resultante para 𝑥→0 e 𝑥→∞ e obtemos uma equação hipergeométrica confluente [6]. Posteriormente, determinamos explicitamente as autofunções spinoriais e os níveis de energia para o férmion. Verificamos que essas autofunções são escritas em termos das funções hipergeométricas confluentes do primeiro tipo e os níveis de energia dependem dos números quânticos 𝑛 = 0, 1, 2,… e 𝑚j = 0, ± 1, ± 2,…, da intensidade do campo magnético 𝐵 e da densidade

volumétrica de carga elétrica 𝜆0, além de possuir degenerescência finita ou infinita dependendo dos

valores de número quântico 𝑚j e do sinal de 𝜆0. Para finalizarmos este trabalho, concluímos que

estes níveis de energia aumentam linearmente com B, na ausência do campo magnético externo, ou seja, para B=0, estes níveis de energia permanecem quantizados e na ausência do campo eletromagnético (𝐵 = 𝜆0 = 0) obtemos a energia de repouso da partícula e da anti-partícula livre [1].

Referências:

[1] W. Greiner, Relativistic Quantum Mechanics: Wave Equations, Springer, Berlin, (1997). [2] E. O. Silva, F. M. Andrade, C. Filgueiras and H. Belich, Eur. Phys. J. C, 73, 2402 (2013). [3] J. Anandan, Phys. Rev. Lett. 85, 1354, (2000). J. Anandan, Phys. Lett. A, 138, 347-352 (1989). [4] M. Ericsson and E. Sjöqvist, Phys. Rev. A, 65, 013607 (2001).

[5] L. R. Ribeiro, E. Passos, C. Furtado and J. R. Nascimento, Eur. Phys. J. C, 56, 597-606 (2008). [6] M. Abramowitz, I. A. Stegun, Handbook of mathematical functions: with formulas, graphs, and

mathematical tables (Vol. 55, p. 886). New York: Dover publications, (1972).

_____________________________________________ * autor apresentador; E-mail: [email protected]

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(O-02)

General behavior of orbital angular momentum mixing in second harmonic

generation

D. G. Pires1,*_{, J. C. A. Rocha}1_{, A. J. Jesus-Silva}1 _{and E. J. S. Fonseca}1

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brazil

In a previous work, A. Z. Khoury et al. [1] studied the nonlinear mixing of orbital angular momentum in type-II second harmonic generation with arbitrary topological charges and zero radial orders imprinted on to two orthogonally polarized beams. Selection rules were derived and higher radial orders appear in the generated beam when the input modes carry opposite helicities. We generalize this study considering Laguerre-Gaussian beams with both arbitrary topological charge and radial order as input modes combined in the nonlinear crystal. New selection rules are derived starting from the basic nonlinear equations for the interacting fields, leading to higher radial orders for same and opposite helicities.

Referências:

[1] L. J. Pereira, W. T. Buono, D. S. Tasca, K. Dechoum, and A. Z. Khoury, Orbital –angular-momentum mixing in type-II second-harmonic generation, Phys. Rev. A 96, 053856 (2017).

_____________________________________________ * autor apresentador; E-mail: [email protected]

(O-03)

Caracterização Termo-Óptica de Surfactantes Catiônicos

Sendy M. S. do Nascimento1*_{, Italo N. de Oliveira}2 1. Estudante de doutorado do Instituto de Física da UFAL 2. Professor e pesquisador do GLAP do Instituto de Física da UFAL

Atualmente a pesquisa em nanomateriais vem crescendo, um ponto importante é o controle morfológico. As aplicações são diversas, desde a indústria médico-farmacêutica, utilizados em sistema de transporte e liberação de fármaco, até a indústria eletrônica, utilizados para desenvolver circuitos e dispositivos nanométricos. Diversos trabalhos foram realizados afim de compreender as características físico-químicas das nanopartículas, em especial as de ouro, com formatos distintos. Mostra-se que uma grande variedade de formatos para essas nanopartículas podem depender da mudança de surfactantes no processo de síntese. Contudo, não se compreende ainda como

surfactantes produzem, no processo de síntese, nanopartículas com formas diferentes. Estudamos as concentrações micelares críticas (CMC) dos surfactantes, investigamos como a estrutura química deste afeta na formação de micela, que age na síntese dos nanomateriais, e descrevemos como podemos caracterizar a CMC.

Palavras-chave: Surfactante; nanopartículas de ouro; CMC.

_____________________________________________ * autor apresentador; E-mail: [email protected]

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(O-04)

Talbot effect with partially coherent interfering Bessel beams

2_{Instituto Federal do Piauí, Floriano, Piauí 64800-000, Brazil}

We studied the free-space propagation of interfering partially coherent Bessel beams. The partially coherent superimposed Bessel beams were generated by diffracting a spatially incoherent light by two concentric circular slits. We observed a Talbot effect in the random intensity pattern and in the intensity correlation. We showed that the Talbot length depends only on the radii of the circular slits. We explained this effect on the basis of the plane wave decomposition of spatially random fields.

(O-05)

Direct Measurement of the Topological Charge in Elliptical Beams Using

Diffraction by a Triangular Aperture

Leandro A. Melo1_{, Alcenísio J. Jesus-Silva}1_{, Sabino Chávez-Cerda}2,3_{, Paulo H. Souto Ribeiro}5_{, and} Willamys C. Soares4,5

1_{Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, P. O. Box 2051, Maceió, Alagoas 57361-970, Brazil} 2_{Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, Luis Enrique Erro No.1, Tonantzintla, Puebla 72840,}

Mexico

3_{Centro de Investigaciones en Optica, Loma del Bosque 115, León, Gto. 37150, Mexico}

4_{Grupo de Física da Matéria Condensada, Núcleo de Ciências Exatas – NCEX, Campus Arapiraca, Universidade}

Federal de Alagoas, Arapiraca, Alagoas 57309-005, Brazil

5_{Grupo de Informação Quântica do Sul, GIQSul, Departamento de Física, Universidade Federal de Santa}

Catarina, Florianópolis, Santa Catarina 88040-900, Brasil

We introduce a simple method to characterize the topological charge associated with the orbital angular momentum of a m-order elliptic light beam. This method consists in the observation of the far field pattern of the beam carrying orbital angular momentum, diffracted from a triangular aperture. We show numerically and experimentally, for Mathieu, Ince–Gaussian, and vortex Hermite–Gaussian beams, that only isosceles triangular apertures allow us to determine in a precise and direct way, the magnitude m of the order and the number and sign of unitary topological charges of isolated vortices inside the core of these beams.

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(O-06)

Spontaneous radiation of a two-level detector trapped in a reflective spherical

shell

F. N. Lima1,2*, R. P. A. Lima1 e M. L. Lyra1

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió-AL, Brazil

2 Instituto Federal do Piauí, Campus São Raimundo Nonato, São Raimundo Nonato-PI, Brazil

The control of spontaneous emission processes is fundamental for the appropriate performance of optoelectronic devices, such as lighting screens, lasers, optical amplifiers and solar cells. The possibility of adjusting or controlling the spontaneous emission of radiation by excited systems has been interpreted as an important advance for the development of a new class of quantum optical devices, such as nanospectrometers, nanolasers, etc [1–5]. Using a first-order time-dependent perturbation theory, we calculate the spontaneous emission rate of a two-level system trapped between perfectly reflecting concentric spheres. The emitter is represented by a two-level monopole coupled to a Hermitian massless scalar field satisfying Dirichlet boundary conditions. We obtained the appropriate Green’s function evaluated in worldline of the atom which incorporates contributions from an infinite set of variable image charges. We provide an analytical expression for the decay rate to investigate the radiation process of the trapped atomic system. We perform a broad analysis of the dependence of the decay rate for different relations between the radii of spheres and the emitted radiation energy. We unveil regimes of strong suppression of the spontaneous emission rate as well as the development of irregular oscillations as a function of the quantum of emitted energy.

References:

[1] E. Betzig and R. J. Chichester, Science 262, 1422 (1993).

[2] T. H. Taminiau, F. D. Stefani, F. B. Segerink, and N. F. van Hulst, Nature Photonics 2, 234 (2008).

[3] S. Kühn, U. Håkanson, L. Rogobete, and V. Sandoghdar, Physical Review Letters 97, 017402 (2006).

[4] M. Khajavikhan, A. Simic, M. Katz, J. H. Lee, B. Slutsky, A. Mizrahi, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nature 482, 204 (2012).

[5] M. Frimmer and A. F. Koenderink, Physical Review Letters 110, 217405 (2013), arXiv:1212.6396.

_____________________________________________ * Presenting author; e-mail: [email protected]

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(O-07)

Geração de Feixes Adifrativos a partir de Curvas Simples Suaves

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brasil

Existe uma classe de feixes óptico que carregam momento angular orbital que não sofrem o efeito da difração ao longo de sua propagação, tais feixes não chamados de feixes adifrativos. Demonstramos teoricamente e experimentalmente a existência de um novo método para gerar feixes adifrativos. Este método consiste em utilizar a parametrização de curvas simples arbitrárias para obter feixes óticos não difrativos com geometrias arbitrárias. Tal parametrização é usada como uma alternativa mais simples para encontrar o espectro angular da integral de Whittaker, uma vez que o método mais utilizado para o obter é através da solução de uma equação diferencial no sistema de coordenadas em questão.

_____________________________________________ * autor apresentador; E-mail: [email protected]

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(O-08)

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(O-09)

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(O-10)

Ausência de localização em caminhadas quânticas desordenadas em tempo

discreto

A.R.C. Buarque1,*_{, W.S. Dias}1,

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brasil

De maneira geral, caminhadas quânticas em tempo discreto revelam que o caminhante quântico apresenta-se localizado para o caso de uma moeda quântica desordenada. Neste trabalho buscamos identificar algum ingrediente capaz de modificar esta característica. Assim, investigamos como uma moeda quântica aperiódica afeta a distribuição de probabilidade de caminhadas quânticas em tempo discreto, bem como o emaranhamento entre os graus de liberdade interno (spin) e externo (posição). No que diz respeito à posição do caminhante quântico, apresentamos a possibilidade de variar a distribuição de probabilidade entre três regimes: totalmente localizado, estendido por todas as posições e localizado em torno da posição inicial. Mostramos que, apesar do caminhante encontrar-se em um sistema desordenado, existem pontos ressonantes onde a função de onda apreencontrar-senta um comportamento balístico. Estes pontos ressonantes podem ser controlados por um parâmetro $\nu$ que controla a aperiodicidade da moeda quântica. Este parâmetro faz com que a moeda apresente diversas configurações de desordem estática. Com relação ao emaranhamento entre spin e posição do caminhante quântico, encontramos um regime em que a aperiodicidade promove uma tendência ao emaranhamento máximo, contrastando com resultados mais conhecidos da literatura.

_____________________________________________

* autor apresentador; E-mail: [email protected]/ [email protected]

(O-11)

Superoscilações de Bloch em redes 1D não-lineares.

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió-AL, Brasil

A literatura mostra que elétrons em uma rede cristalina dirigida por uma força constante apresenta um comportamento oscilatório conhecido por oscilações de Bloch (OB) [1,2]. Existe uma dificuldade experimental em investigar a dinâmica do elétron em uma rede cristalina, porém o mesmo fenômeno tem sido investigado em sistemas de átomos ultrafrios [3]. Estes últimos sistemas tem sido utilizados para estudos direcionados à dinâmica de uma partícula em uma rede 1D dirigida por uma superposição de campos AC e DC. Os resultados indicam que ao sintonizar o sistema em uma condição de ressonância em que as frequências do campo AC são iguais às frequências de Bloch (proporcional ao campo DC), o pacote apresenta um movimento unidirecional. Entretanto, ao incluir uma pequena diferença entre as frequências ( termo de “dettuning”), as partículas oscilam

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com uma amplitude muito maior e esse fenômeno é conhecido por super-oscilações de Bloch (SOB)[4,5]. De acordo com a literatura, um pacote tipo delta não apresenta SOB, ou seja, o fenômeno oscilatório é sensível as condições iniciais do pacote [4] Dentro deste contexto, nós investigamos a influência da não-linearidade sobre a dinâmica de partículas na presença de campos externos AC+DC. Aqui, a não linearidade representa o acoplamento elétron-rede devido aos graus de liberdade de cada sítio. Nossos resultados sugerem que a não-linearidade induz o surgimento de SOB mesmo em um pacote tipo delta, ou seja, o fenômeno oscilatório ocorre independentemente das condições iniciais. Para fracos regimes de acoplamento partícula-rede, o pacote de onda apresenta frequências bem definidas, cuja dependência com o termo de "dettuning" é inversamente proporcional. Por outro lado, observamos que o aumento do acoplamento partícula-rede reduz as amplitudes de oscilação do pacote de onda, chegando à localizá-lo dinâmicamente numa porção finita da rede, sem que apresente uma frequência bem definida.

Referências:

[1] BLOCH F. Z. Über die quantenmechanik der elektronen in kristallgittern. Zeitschrift für Physik, v.55 p.555-560 1929

[2] A theory of the electrical breakdown of solid dielectrics. 145(855):523– 529, 1934. [3] Ben Dahan et al, Phys. Rev. Lett., 76, 24, 4508–4511, 0, 1996

[4] Caetano R.A. Lyra M.L. Physics Letters A, 375 (2011) 2770-2774

[5] Elmar Haller, Russell Hart, Manfred J. Mark, Johann G. Danzl, Lukas Reichsöllner, and Hanns-Christoph Nägerl. Phys. Rev. Lett., 104:200403, May 2010.

_____________________________________________ * autor apresentador; E-mail: [email protected]

(O-12)

Instabilidade modulacional e auto-armadilhamento em cadeias 1d com

interações de longo alcance.

J.F.A. de Sousa *1,2_{; W. S. Dias}2 _{e M. L. Lyra}2

1 Instituto Federal do Piauí, Floriano (PI), Brasil. 2 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Brasil

Neste trabalho investigamos a instabilidade modulacional (IM) de uma função de onda eletrônica estacionária numa cadeia discreta unidimensional (1D) onde levamos em conta um termo cinético (hopping) de longo alcance numa ENLDS descrevendo a dinâmica do sistema. Tal termo de hopping decai com a distância entre pontos da cadeia 1D segundo uma lei de potência caracterizada por um expoente α modulando esta interação. Os resultados numéricos mostraram que para α

34

grande (> 10) reproduzimos o caso de hopping de curto alcance (primeiros vizinhos). Neste caso o parâmetro crı́tico caracterı́stico da IM , acima do qual a solução da onda torna-se instável, escala linearmente como o inverso do tamanho L da cadeia. No intervalo 2 < α < 10 a solução estacionária tende a ser estável, pois χIM torna-se maior a medida que o expoente α decresce. Observamos que

para α = 2 o tamanho L da cadeia praticamente passa a não influenciar na instabilidade da função de onda eletrônica simulando o efeito que ocorre em redes bidimensionais quadradas. No último intervalo, 1 < α < 2, ocorre uma transição no comportamento do parâmetro crı_{́tico χ}IM em relação ao

tamanho do sistema, onde agora este cresce com o aumento de L. Portando o pacote de onda do elétron permanece estável, exceto para grandes valores de não linearidades (≈ 102 _{). Além disso,}

mapeamos para vários valores do expoente do hopping os regimes estendido, breathers e self-trapping do pacote de onda eletrônico. Mostramos assim uma forte dependência e sensibilidade da não linearidade crı́tica caracterı́stica da IM em relação ao expoente do hopping de longo alcance.

Referências:

[1] V. L. Chaves Filho, R. P. A. Lima, and M. L. Lyra, “Interplay between modulational instability and self-trapping of wavepackets in nonlinear discrete lattices,” Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science, vol. 25, no. 6, p. 063101, 2015.

[2] W. S. Dias, D. Bertrand, and M. L. Lyra, “Bose-einstein condensation in chains with power-law hoppings: Exact mapping on the critical behavior in d-dimensional regular lattices,” Phys. Rev. E, vol. 95, p. 062105, Jun 2017.

[3] G. Gori, T. Macrı̀, and A. Trombettoni, “Modulational instabilities in lattices with power-law hoppings and interactions,” Physical Review E, vol. 87, no. 3, p. 032905,2013.

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* José Francisco Alves de Sousa; E-mail: [email protected]

(O-13)

Geração de luz visível fria e transferência de energia Er

- Dy

em vidros

fluorogermanatos

Jamerson Fonseca de Sousa1*, Rafaela Teixeira Alves2 _{e Artur da Silva Gouveia Neto C}3

1 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brasil 2 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brasil 3 Instituto de Física, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, Brasil

Os elementos conhecidos como Terras Raras (TR) têm atraído bastante interesse científico e tecnológico nos últimos tempos, e isso se deve as suas propriedades luminescentes que os caracterizam com grande potencial para aplicações. A excitação direta das TR é pouco eficiente devido à sua baixa absortividade molar, e por isso se faz necessário empregar outras espécies, chamadas de matrizes hospedeira que, além de locar (alojar), têm a função de absorver radiação eletromagnética e transferir energia para os íons, induzindo, assim, o processo de luminescência. Com isso, materiais dopados com íons TR têm despertado a atenção de muitos pesquisadores para aplicações ópticas, eletrônicas e biológicas [1]. Sistemas luminescentes são utilizados na fabricação de biomarcadores fluorescentes, na nanomedicina em dispositivos como nanotermômetros para tratamento de câncer e tumores, no desenvolvimento de LEDs como fontes de iluminação inteligentes (“smart light”) [2], entre outros. Novas aplicações e aprimoramentos de dispositivos já existentes podem surgir com a utilização da matriz hospedeira adequada. Nessa perspectiva, o vidro