1249 – ESTUDO DE AVALANCHES DE VÓRTICES EM CURVAS ISOTÉRMICAS DE MAGNETIZAÇÃO EM NB.
Autor(es): Alexandre Muniz da Silva
Orientação: Said Salem Sugui Junior
Resumo:
Neste trabalho analiso curvas de magnetização obtidas contra o campo magnético a temperaturas fixas em torno de 2 K, numa
amostra de Nb (nióbio) com temperatura crítica Tc = 8.5 K, fabricada no laboratório num forno de arco voltaico. Observou-se que as
curvas de magnetização versus campo, obtidas a temperaturas acima de 3 K mostram a magnetização variando continuamente
como esperado numa curva isotérmica M(H) em um supercondutor do tipo II . Porém a temperaturas mais baixas, em torno de 2K,
observou-se que a linha contínua desaparece e surgem saltos descontínuos que correspondem a avalanches de vórtices. Essas
avalanches aparecem como resultado do aquecimento local gerado pelo movimento dos vórtices como o campo magnético é
aplicado e da baixa condutividade térmica de um supercondutor a baixas temperaturas (veja refs. 1 a 3). O presente estudo foi
motivado na possibilidade de fazer um estudo sistemático da distribuição dessas avalanches, onde trabalhos na literatura se referem
à existência de similaridades desse fenômeno em supercondutores àquele observado em pilhas de areia (ref. 1)
Como cada curva M(H) apresentou em média cerca de 60 a 70 avalanches, primeiramente determinei o tamanho dessas
avalanches em cada curva e a seguir obtive uma curva estatística da distribuíção dessas avalanches em freqüência versus tamanho.
Até o momento, as curvas de magnetização analisadas não apresentam a forma de Gaussiana, sugerindo que os eventos de
avalanches não são aleatórios e esse é o principal ponto do estudo (veja ref. 1).
Referências
1. E. Altschuher and T. H. Johansen, Rev. Mod. Phys. 76 (2004)
2. P. Esquinazi et al., Phys. Rev. B 60, 12454 (1999)
3. R. G. Mints and E. H. Brandt, Phys. Rev. B 54, 12421 (1996)
2485 – ESTUDO EXPERIMENTAL DA FATORAÇÃO DE NÚMEROS POR DIFRAÇÃO DE FRESNEL
Autor(es): Kei Sawada
Orientação: Stephen Patrick Walborn
Resumo:
Em seu artigo de 1992, entitulado ?New Theoretical and Experimental Results in Fresnel Optics with Applications to Matter-Wave
and X-Ray Interferometry?, Clauser e Reinsch descrevem um novo método para calcular a intensidade da luz no regime de difração
de Fresnel através de uma rede de difração periódica. Em 1996, Clauser e Dowling (?Factoring integers with Young?s N-slit
interferometer?) demonstram como os resultados deste artigo de 1992 podem ser utilizados para fatorar números rapidamente
usando a interferência da luz. Tal processo é relevante para o problema da fatoração, que é a base do algoritmo de criptografia
assimétrica RSA.
Neste trabalho, visamos a implementação do processo de fatoração por difração de Clauser e Dowling. A realização deste esquema
requer a observação da difração da luz em diferentes planos ao longo do eixo de propagação. Para facilitar a implementação,
traduzimos o método deles para um formalismo mais conveniente, onde a propagação pode ser implementada com sistemas de
lentes, assim facilitando a realização experimental. Demonstramos por substituição de variáveis que a difração da luz pela abertura
de N fendas no regime de Fresnel, como descrita por Clauser e Reinsch, pode ser descrita usando a transformada de Fourier de
ordem fracionária, como descrita por Pellat-Finet em seu artigo de 1994 (?Fresnel diffraction and the fractional-order Fourier
transform?), a menos de um fator de fase quadrática. Há duas formas possíveis de interpretar fisicamente e compensar esta fase.
Em uma destas o fator equivale a uma superfície de observação curva, enquanto o outro equivale a uma rede de difração curva.
Estudamos experimentalmente o método de Clauser e Dowling para fatorar números com a propagação da luz. Usamos
moduladores espaciais da luz para implementar lentes de distâncias focais variáveis, realizando transformadas de Fourier
fracionárias de diferentes ordens. Estes moduladores são dispositivos em formato de tela LCD que podem alterar a fase da luz
transmitida por cada pixel. Estudamos o papel da fase quadrática, empregando o modulador também para realizar redes de difração
com curvatura.
2668 – ESTRUTURA CRISTALINA E AS PROPRIEDADES DE TRANSPORTE DOS COMPOSTOS ALNIBX
Autor(es): Raphael da Silva Jacua
Orientação: Mohammed El Massalami
Resumo:
Os aluminatos (AlNi) são materiais de grande interesse para ciência e tecnologia e possuem propriedades físicas únicas como, por
exemplo, (i) seus pontos de fusão são mais altos, o que os elegem como promissores materiais aeroespaciais de alta temperatura,
(ii) o ferromagnetismo itinerante onde só o paramagnetismo, que não depende a temperatura (TIP) é esperado, e (ii) uma habilidade
para acomodar um número grande de defeitos sem proporcionar uma drástica modificação nas suas propriedades estruturais
básicas. Foi observado que a introdução do B induz uma melhoria nas propriedades mecânicas. Neste trabalho, estudamos a
variação nas estruturas cristalinas e nas propriedade da resistividade elétrica quando tais átomos de B são adicionados aos
compostos iniciais formados. Assim estudamos a composição AlNiB_x. Conseguimos sintetizar via o método de fusão arco voltaico
as seguintes amostras: AlNiB_0.1, AlNiB_0.2. Analisamos, via o método do Rietveld, a estrutura cristalina destas amostras.
Observamos que a composição AlNi aceita facilmente a incorporação de B e que as estruturas derivadas mantêm quase a mesma
simetria da célula unitária dos compostos originários. Especificamente, o parâmetro de célula cúbica é 2.8802(3) Å para AlNiB_0.1 e
2.8798(4)Å para AlNiB_0.2. Assim, a entrada do B causa uma redução forte no volumo de célula unitária. Medimos também a
resistividade elétrica destas duas amostras. Observamos que para temperaturas nas faixa 77K até 300 K, a resistividade é linear:
(12.33+4.1T)µOhm-cm para AlNiB_0.2 e (1.07+3.89T)µOhm-cm para AlNiB_0.2 (T é a temperatura em Kelvin).
2738 – SÍNTESE E PROPRIEDADES MAGNÉTICAS DE NANOPARTÍCULAS DE MAGNETITA AUTO-ORGANIZADAS OBTIDAS POR DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA
Autor(es): Paulo Henrique de Souza Picciani, Mirela Castro Santos, Luiza Amim Mercante, Marcus Vinicius Oliveira Gomes
Orientação: Miguel Alexandre Novak, Maria das Graças Fialho Vaz
Resumo:
Beatriz Lima Cosenza de Carvalho – Bolsa: CNPq/PIBIC
Nanopartículas Alvarães – Bolsa: Bolsa de Projeto
Dafne Varanda magnéticas têm recebido considerável atenção da comunidade científica por possuírem características como, por
exemplo, superparamagnetismo, que
Área Temática: Matéria Condensada possibilitam sua exploração em uma variedade de aplicações tecnológicas, incluindo
aplicações na biomedicina. Nesse contexto, nanopartículas de magnetita recobertas com ácido oleico foram preparadas pelo método
de decomposição térmica e caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise termogravimétrica (TGA) e
magnetometria SQUID. As imagens de MET mostraram que as nanopartículas obedecem a uma tendência de auto-organização em
sítios hexagonais bidimensionais, enquanto a TGA mostrou uma perda de 80% de massa, relacionada à decomposição do ácido
oléico e de solventes adsorvidos. As medidas de magnetização nos modos Zero Field Cooled (ZFC) e Field Cooled (FC), em um
campo de 10 Oe, mostraram um máximo no ZFC em torno de 90 K (máximo geralmente associado à temperatura de bloqueio – Tb).
Abaixo dessa temperatura as nanopartículas apresentaram histerese na curva de MxH com um campo coercitivo de 540 Oe a 3 K e
de 10 Oe a 50 K. Já a magnetização de saturação obtida foi de aproximadamente 17 emu/g, o que está de acordo com valores
encontrados na literatura para o material massivo (aproximadamente 90 emu/g), considerando que cerca de 20% da massa da
amostra é de nanopartículas Fe3O4. Buscando ainda explorar as interações dipolares interpartículas, as nanopartículas foram
depositadas em um substrato de vidro utilizando a técnica de Langmuir-Blodgett. As amostras depositadas foram caracterizadas e
apresentaram a mesma divergência ZFC-FC constatada na amostra anterior (Tb em torno de 90 K), porém com uma contribuição
paramagnética em temperaturas abaixo da Tb, inicialmente atribuída à frustração magnética das nanopartículas quando organizadas
em um arranjo hexagonal 2D.
Este trabalho recebeu apoio financeiro do CNPq, FAPERJ e CAPES (Rede Nanobiotec-659/09)
2898 – A EVOLUÇÃO DA ESTRUTURA CRISTALINA E A RESISTIVIDADE ELÉTRICA COM A VARIAÇÃO DOS CONCENTRAÇÃO DO NI EM INTERMETÁLICOS AL_7NI_NB (N=6, 7, 8).
Autor(es): Carlos Vinicius Teixeira Cancio Pereira Soares
Orientação: Mohammed El Massalami
Resumo:
Al_7Ni_nB (n=6, 7, 8) são composições intermetálicas com estruturas cristalinas cúbicas. São derivadas de aluminatos (AlNi) onde a
concentração de Ni varia, enquanto a estequiometria de Al e B é mantida. É esperado que as propriedades eletrônicas e estruturais
variam dependendo da concentração do Ni. Neste trabalho, estudamos as mudanças nas propriedades estruturais e resistivas
quando a concentração de Ni é variada. As amostras foram sintetizadas pelo método de fusão de arco voltaico usando o gás Argônio
com pureza de 99.9%. As estruturas cristalinas foram estudadas via o método de raio-X a temperatura ambiente. A análise dos
difractogramas foi feita via o método de Rietveld. Os resultados mostram que o parâmetro de célula cúbica é 2.86964(2) Å,
2.8847(2) Å, e 2.8827(4) Å para os compostos Al_7Ni_6B, Al_7Ni_7B, Al_7Ni_8B, respectivamente. Assim, concluímos que a maior
redução do tamanho da célula cúbica ocorre devido a criação da vacância de Ni. Por outro lado, medimos a resistividade desta
composição e observamos que a resistividade é linear na faixa da temperatura acima da temperatura da nitrogênio. Discutiremos
como a variação do Ni influenciará nas propriedades estruturais e resistivas.
3019 – OBSERVATÓRIO ESCOLAR DO CLIMA (OEC): UMA UNIDADE MÓVEL PARA O SENSORIAMENTO DE METANO APLICADO A ÁREAS SENSÍVEIS DO MUNICÍPIO DE TRÊS RIOS/RJ.
Autor(es): Leon José de Oliveira Soares, Júlio Cesar Pontes de Figueiredo, Mayke Armando do Valle, Marcele Lacerda Sarmento Torrão de Oliveira
Orientação: Jorge Luiz Gomes Dias, Helio Salim de Amorim
Resumo:
Área Temática: Ensino de Física
No âmbito do programa de Pós-graduação em Ensino de Física do Instituto de Física da UFRJ, estamos desenvolvendo estudos que
objetivam o enfoque interdisciplinar para o Ensino de Física.
Neste projeto estamos desenvolvendo a estrutura funcional de uma estação meteorológica de baixo custo e com forte inserção
tecnológica, para ser instalada em escolas de nível médio. A proposta é a de que a estação seja coordenada por professores da
escola-sede, com a colaboração intensiva de alunos, e que crie registros permanentes das condições climáticas da sua região.
Em trabalhos anteriores, desenvolvidos em colaboração com alunos de iniciação cientifica foram propostas, e realizadas, soluções
técnicas para os sensores de temperatura do ar, umidade relativa do ar e índice pluviométrico para a estação climatológica,
controladas por uma placa Arduino (modelo UNO) com recursos para a gravação de dados (datalogger) em cartão de memória.
Atualmente, estamos interessados em acrescentar ao OEC uma unidade móvel para o sensoriamento de metano (CH4), um
importante gas de efeito estufa. Para isso estamos testando o sensor MQ4 da Hanan Hanwei Eletronics (www.hwsensor.com).
Nesse trabalho vamos apresentar uma solução para o acoplamento desse sensor a uma placa Arduino Uno de forma a permitir tanto
a portabilidade do equipamento completo quanto a possibilidade do registro contínuo das concentrações de CH4. Para a
determinação das coordenadas geográficas estamos usando um escudo GPS (global positioning system ou sistema de
posicionamento global) para a placa Arduino. As áreas a serem exploradas inicialmente são a da Escola Municipal Walter Franklin,
no centro da cidade de Três Rios/RJ onde se situa o polo do CEDERJ e áreas adjacentes do aterro sanitário desse mesmo
município.
No âmbito do projeto de pesquisa de Relações Interdisciplinares no Ensino de Física associado ao programa de Pós-graduação em
Ensino de Física do Instituto de Física da UFRJ, temos um particular interesse em estudar a melhor formatação para trabalhos de
iniciação cientifica com alunos pertencentes aos cursos de ensino à distância (EAD) e avaliar o alcance dessa atividade para uma
melhor integração desses alunos com a instituição e com os seus cursos de origem. Como bem sabemos, na modalidade de ensino
à distância os alunos enfrentam uma certa perda de identidade institucional pelo simples fato de estarem distantes do campus
universitário e por atuarem isoladamente.
3051 – ESTABILIZAÇÃO TÉRMICA DE UMA CAVIDADE ÓPTICA DE REFERÊNCIA
Autor(es): Isadora Barbosa Vieira Martins
Orientação: Claudio Lenz Cesar
Resumo:
O projeto consiste no controle da temperatura de uma cavidade óptica que contém em seu interior uma estrutura de Fabry-Pérot. O
controle da temperatura é necessário para garantir a estabilidade térmica. A estrutura Fabry-Pérot exige estabilidade térmica uma
vez que a mudança de temperatura altera a distância entre os espelhos da estrutura.
Dessa forma, para atingir uma determinada temperatura na cavidade óptica, foram incorporados à superfície externa da cavidade
oito resistores para os quais foram utilizadas corrente e tensão variáveis por meio do aparelho TECSource, buscando o controle da
temperatura. É importante ressaltar que quando a temperatura almejada é atingida, esta não deve variar mais do que 10% do valor
desejado. Para tal, foi escolhido o método de controle PID (Controlador Proporcional, Integral e Derivativo).
O controle PID consiste em ler um sensor, calcular a resposta de saída a partir dos parâmetros PID e então soma-los para calcular a
saída. Esses parâmetros serão obtidos através de um estudo nas curvas de aquecimento e resfriamento da cavidade óptica. A curva
de aquecimento foi obtida a partir da aplicação de uma tensão constante nos resistores por um determinado período de tempo
enquanto a curva de resfriamento foi encontrada através da compilação de dados obtidos durante o decaimento da temperatura no
contexto de uma cavidade já aquecida e com a fonte de tensão desligada. Cabe destacar que ambas as curvas se comportaram
segundo uma exponencial do tipo f(t)=y_0+Ae^(-(t??) ).
Nesse trabalho as constantes de PID serão calculadas para obter-se uma curva de temperatura que consiga estabelecer o melhor
equilíbrio entre um pequeno tempo de chegada na temperatura desejada e uma menor variação da temperatura assim que ela atinge
o valor esperado.
No pôster será apresentado os resultados da aplicação do controle PID na cavidade óptica, e será analisado se os parâmetros
escolhidos levam a curva de temperatura ao valor desejado, com variações menores ou igual a 10% desse valor.
3771 – SINTONIZAÇÃO ELETROSTÁTICA
Autor(es): Patrícia Pinto Abrantes, Henrique Bergallo Rocha
Orientação: Felipe Siqueira de Souza da Rosa, Carlos Farina de Souza
Resumo:
A eletrostática é uma área da Física que até hoje oferece resultados interessantes e, por vezes, até contra intuitivos. Além disto, a
possibilidade de controlar interações de natureza elétrica entre corpos apenas com a aplicação de campos externos fornece grandes
possibilidades experimentais.
Neste estudo, analisamos e solucionamos alguns sistemas de interação eletrostática. Inicialmente, fizemos casos introdutórios para
o método das imagens e de separação de variáveis, tais como o de uma carga próxima a uma esfera condutora (aterrada, neutra ou
carregada) e uma carga entre planos condutores infinitos. Tais sistemas serviram de base conceitual para soluções mais complexas,
tais como o caso de uma carga entre duas cascas esféricas condutoras aterradas, uma carga e uma esfera condutora na presença
de um campo elétrico uniforme em uma direção arbitrária (cujo módulo e direção poderiam, em um experimento real, ser controlados
de modo a influenciar a interação entre e carga e a esfera), e o de duas esferas condutoras carregadas. Tais resultados são
apresentados na forma de gráficos que auxiliam na elucidação das propriedades das interações envolvidas.
Estas soluções de problemas eletrostáticos são também de interesse teórico pois servem de base para o estudo de forças
dispersivas em sistemas similares, quando, em vez de uma carga, tem-se um átomo cujos momentos de multipolo são, na média,
nulos.
4431 – A MORTE SELETIVA DE NEURÔNIOS E SINAPSES COMO UM MECANISMO DE GERAR REDES NEURONAIS SEM ESCALA CARACTERÍSTICA: TESTES ALGÉBRICOS E MEDIDAS ALTERNATIVAS DE CONECTIVIDADE
Autor(es): Teresa Cristina Paixão Costa
Orientação: Bruno Coelho Cesar Mota
Resumo:
Se compararmos a complexidade de redes neuronais reais com o número estimado de genes que controlam o seu desenvolvimente,
se torna claro que os mecanismos geradores de tais estrutras deve ser emergente, e preservado em suas linhas gerais por boa parte
da árvore filogenética mamífera. Tais mecanismos presumivelmente atuam sobre sinapses e neurônios individuais de maneira
relativamente simples mas uniforme para produzir um rede complexa e bem adaptada que é ordenada sem ser regular, e não é nem
totalmente aleatória nem completamente determinística. Examinando a massa total e/ou o número de componentes de tais redes
observadas em diferentes espécies de mamíferos, a ampla faixa de ordens de magnitude (4 – 5) abarcada sugere que tais
mecanismos devem operar de uma forma que é invariante por escala. Isto é, de fato, o que é observado de forma consistente em
estudos de neuroanatomia comparada: Leis de potência são quase universais ao compararmos estruturas cerebrais de espécies
diversas. Existe processos capazes de gerar redes que apresentam invariância por escala e outras características também
presentes em redes neuronais reais, tais como roboustez e alta conectividade com relativamente poucas conexões. Uma classe em
particular, a de redes que crescem pela conexão seletiva de novos nodos aos nodos pré-existentes mais bem conectados, é bem
estudada. Conexão preferencial, porém, não é um mecanismo plausível para a emergência de redes neuronais reais, pois assume
que os neuronios de alguma forma são capazes de detectar, ou pelo menos de serem afetados, pelas propriedades de conectividade
(altamente não-locais) de seus vizinhos de rede. Existe algum outro processo biologicamente plausível capaz de gerar tais redes?
Foi mostrado que pelo menos 60% dos neurônios presentes no nascimento em alguns roedores são eliminados durante ou pouco
após a gliogênese (a diferenciação e migração das células de suporte do sistema nervoso, as células gliais). Isto é seguido por um
agressivo processo de poda sináptica. Como só podemos medir a diferença das taxas de diferenciação e morte dos neurònios, é
possível que a fração de neurônios que náo sobrevive até a idade adulta seja ainda muito mais alta. Esta parece, a primeira vista,
ser uma maneira muito ineficiente de se produzir uma rede. Talvez exista alguma vantagem adaptativa crucial neste pico de
mortandade neuronal e poda sinaptica precoce? Por outro lado, é sabido que o sistema nervoso opera, grosso modo, por uma
política de ´usar ou perder´: Sinapses, neurônios, redes e areas somato-sensoriais inteiras podem ser reduzidas, podadas e
eventualmente eliminadas. De fato, este processo, no seu limite patológico, acontece no desenvolvimente de diversas doenças
neuro-degenerativas. A nossa hipotese central é, portanto, que a deleção seletiva de vértices (neurônios) e arestas (sinapses) tem
um papel fundamental na geração das redes mais fundamentais no cortex cerebral.
Juntamente com nossos colaboradores, simulamos redes neuronais em crescimento com gráficos direcionados, onde vértices
(sinapses) são inicialmente formadas de forma aleatória quando vértices (neurônios) são adicionados ‘a uma rede do tipo
feed-forward (uma aproximação considerãvel da estrutura das chamadas colunas corticais, onde se supõe a maior parte da
computação cortical ocorre). Ao mesmo tempo, vértices (e suas arestas concomitantes) sao removidos com uma probabilidade que é
função de sua matriz de conectividade; seja simplesmente de conexões aferentes, no caso mais simples, ou por medidas algébricas
de conectividade que e.g. levam em conta o número de ciclos síncronos que incluem cada vértice. Em seguida, um processo
semelhante é usado para podar as arestas/sinápses sobreviventes com probabilidade que depende da conectividade (simples ou
algébrica) entre os neurônios pré- e pós-sinápticos. Mostramos que as redes assim geradas apresentam um distribuição de graus de
incidência invariante por escala, são robustas e eficientes em comparação com redes geradas na ausência de qualquer um dos
elementos do mecanismo descrito acima. Verificamos ainda que o mecanismo é auto-limitante.
4101 – A MEDULA DOS MAMÍFEROS OTIMIZA O TEMPO DE RESPOSTA MÉDIO DE SEUS AXÔNIOS? CALCULO TEÓRICO E VERIFICAÇÃO EXPERIMENTAL
Autor(es): Mariana Coelho de Medeiros
Orientação: Bruno Coelho Cesar Mota
Resumo:
A substância branca no sistema nervoso central consiste principalmente de axônios, prolongamentos de neurônios, ao longo dos
quais informação sensorial e comandos motores são transmitidos. A velocidade de transmissão dos sinais em cada axônio é uma
função tanto do seu diâmetro quanto do seu comprimento. Usando métodos variacionais, é possível calcular qual a função do
diâmetro dos axônios em função do seu comprimento (em particular na medula espinhal, mas aplicável a outras estruturas) que
minimiza o funcional do tempo de propagação de sinal médio, tendo como vínculo o volume total da estrutura fixo. Mostramos que,
para um dado volume de medula, a transmissão de sinal é maximizada quando a valor médio área de seção reta dos axônios é uma
função constante do comprimento dos axônios. Procuramos extender este método para a otimização de diferentes funcionais,
configurações de substância branca e diferentes hipóteses sobre os vínculos.
Em colaboração com a Professora Suzana Herculano-Houzel, do laboratório de Neuroanatomia Comparada do ICB/UFRJ,
realizamos um trabalho experimental onde a medula espinhal de indivíduos de duas espécies de artiodactilos é segmentada e
transformada em uma suspensão de núcleos celulares marcados. Usando o chamado fracionador isotrópico, a partir de uma
suspensão de núcleos celulares marcados com marcadores nucleares fluorescentes que se ligam a tipos diferentes de células, é
possivel utilizar um microscópio ótico para efetuar por amostragem a contagem do número de células neuronais e não neuronais em
cada segmento. Usando relações conhecidas entre certas quantidades alométricas (i.e., uma relação linear entre o comprimento
total axonal e o número de oligodendrócitos, um tipo de célula glial), é possível relacionar a densidade destes últimos com a área da
seção reta média em cada segmento. Se a nossa hipótese estiver correta, não deve haver uma variação sistemática desta
quantidade entre diferentes segmentos.
3279 – CONSTRUÇÃO DE UM CALORÍMETRO DE VARREDURA DIFERENCIAL PARA PEQUENAS AMOSTRAS EM TEMPERATURAS CRIOGÊNICAS E ALTOS CAMPOS MAGNÉTICOS
Autor(es): Raphael Barros de Oliveira Santos
Orientação: Angelo Marcio de Souza Gomes
Resumo:
O presente trabalho tem o objetivo de projetar e desenvolver um DSC (Differential Scanning Calorimetry) a fim de medir
propriedades físicas de pequenas amostras quando aplicadas, principalmente, a temperaturas criogênicas. Entre as propriedades
físicas medidas destacam-se a capacidade térmica do material e a temperatura em que ocorre sua transição de fase, sendo este
caso especialmente importante para a determinação do efeito magnetocalórico.
O princípio básico de funcionamento de um DSC consiste no aquecimento controlado de dois suportes, um padrão e o outro
contendo a amostra desejada. Os dois suportes são aquecidos de forma a manter a mesma temperatura, observando desta forma o
fluxo de calor aplicado em cada amostra e sua temperatura. Assim é possível traçar um gráfico da diferença de fluxo de calor entre o
suporte com a amostra e o suporte sem a amostra em relação a temperatura dos mesmos, observando assim os fenômenos físicos
supracitados.
Seu pequeno tamanho, capacidade de operar desde temperaturas criogênicas até a temperatura ambiente e ainda ser sensível com
pequenas quantidades de amostra são características indispensáveis neste projeto.
Atualmente o sistemas encontra-se em fase de confecção da placa controladora de temperatura e na realização dos primeiros
testes.
4039 – SISTEMA PARA MEDIDAS DE MAGNETOMETRIA USANDO SENSORES DE EFEITO HALL
Autor(es): Luísa Ferreira de Melo
Orientação: Angelo Marcio de Souza Gomes, Luis Ghivelder
Resumo:
O efeito Hall, descoberto em 1879 por Edwin H. Hall, é fundamental no estudo da condutividade de materiais. Esse efeito consiste
na produção de uma diferença de potencial em um condutor elétrico, transversal à corrente passando pelo condutor e perpendicular
ao campo magnético.Consideramos um condutor elétrico conduzindo uma corrente I e submetido a um campo magnético B
perpendicular à densidade de corrente. Os portadores de carga estão sob efeito da Força de Lorentz, o que faz com que sejam
deslocados para as bordas do condutor, gerando uma concentração de cargas. Esse acúmulo de cargas dá origem a uma diferença
de potencial chamada tensão Hall.
Utilizando uma base metálica contendo as conexões elétricas (chamada de puck) e dois sensores de efeito Hall, um com amostra
magnética e um sem, conseguimos determinar a tensão Hall e a resistividade Hall, devido à magnetização dos materiais magnéticos
sob aplicação de um campo magnético. Este método de medidas permite estudar as propriedades magnéticas em função da
temperatura e do campo magnético.
4044 – EFEITO MAGNETOCALÓRICO NA LIGA NI2MN(1-X)CU(X)GA(1-Y AL(Y)
Autor(es): Alberto Aguiar Mendonça
Orientação: Angelo Marcio de Souza Gomes
Resumo:
Após as descobertas dos danos causados à natureza pelos refrigerantes usados nas máquinas termodinâmicas, novas alternativas
de refrigeração vem sendo estudadas. Nas últimas décadas, pesquisas mostram um meio promissor para esta substituição, a
refrigeração magnética. Este meio de refrigeração se baseia no efeito magnetocalórico(EMC), que é a variação de temperatura em
um material magnético quando este é submetido a uma variação adiabática campo magnético. Nesse sentido, propriedades
magnéticas, estruturais e magnetocalóricas de diversos compostos são analisadas. Neste projeto, estudamos uma liga de Heusler
da família Ni2MnGa com substituição parcial de Manganês por Cobre e Gálio por Alumínio, assim, a estequiometria da liga estudada
é Ni2 Mn1-x Cux Ga1-y Aly. A princípio, todas as amostras tem y = 0,16, e no caso onde não há substituição de Mn por Cu, é
observado a presença de uma transição estrutural e uma transição magnética, afastadas por mais de 150K. A medida que se
substitui Manganês por Cobre, as transições se aproximam, e a existência das duas transições em temperaturas semelhantes
incrementa o efeito magnetocalórico. As ligas de Heusler que são alvo da nossa pesquisa, podem apresentar -em certas
estequiometrias- transições na temperatura ambiente, possibilitando assim seu uso inclusive para refrigeração residencial. Até o
presente momento, estão sendo feitas varreduras nas concentrações de Cobre(uma vez que y é constante) para obter a
estequiometria desta liga com o melhor resultado para a aplicação referida. Com alguns resultados observados na literatura e com
as medidas realizadas até agora, está sendo estipulado uma concentração específica de ?x? para que possa haver essa
aproximação das duas transições. Com a obtenção de mais alguns resultados, poderá ser encontrado o que se chama de efeito
magnetocalórico gigante no composto estudado. Este efeito remete à considerável variação de temperatura do material magnético
somado a uma grande variação de entropia magnética, quando a amostra é submetida, de forma adiabática, a um campo magnético
intenso o bastante para revelar o fenômeno.
646 – USO DE WEBCAM EM MEDIDAS DE PERÍODO
Autor(es): Mariana Saraiva Leão Lima
Orientação: Thereza Cristina de Lacerda Paiva, Renato Teixeira Mourão, Monica Pereira Bahiana, Mauricio Pamplona Pires, Miriam Mendes Gandelman
Resumo:
O movimento oscilatório é um dos assuntos principais da Física, estando presente em todas as suas áreas, é a base para o
entendimento do movimento ondulatório. Nosso objetivo é propor um sistema barato e robusto, baseado numa webcam, para o
estudo experimental desse sistema em Física Experimental II.
O entendimento deste movimento em sistemas simples, como um pêndulo ou um sistema massa-mola, é fundamental para a
compreensão de fenômenos importantes em todas as áreas da ciência. Assim, no laboratório, é fundamental explorar todos os
aspectos do mesmo. A principal dificuldade para tal é a escala de tempo dos sistemas nas dimensões típicas de sala de aula. Os
períodos desses sistemas estão na faixa de segundos, tornando dificil a medida direta de período com cronômetro devido a erros
relacionados com a reação humana, que são da ordem de 0,1 s. Além disso, registros quantitativos de amplitude são muito
imprecisos, o que impossibilita estudar sistemas em que a amplitude varia, como é o caso do oscilador amortecido.
Equipamentos baseados em sonares têm sido usados com relativo sucesso nas últimas décadas. As vantagens neste caso são a
possibilitade de se obter curvas de posição ou velocidade em função do tempo e analisá-las num computador com ferramentas do
próprio software. As desvantagens são muitas. As principais são a fragilidade e o custo. Na disciplina Física Experimental II, temos
em média 600 aluons por período, divididos em turmas de 15 alunos. O ideal seria termos um máximo de dois alunos por
equipamento, além de manter uma certa reserva técnica. Isso é absolutamente impossível com o sonar.
Neste projeto estudamos a implementação de webcam para sistemas massa-mola verticais. Verificamos os requisitos mínimos da
câmera para a obtenção de medidas precisas e estudamos a melhor forma de analisar graficamente os resultados.
2143 – PROPRIEDADES FÍSICAS DA PEROVSKITA LAVAO3
Autor(es): Amanda Nicotina Pereira
Orientação: Sergio Garcia Garcia, Luis Ghivelder
Resumo:
Neste trabalho apresentaremos um estudo das propriedades físicas do composto LaVaO3, através de resultados de medidas de
calor específico e magnetização em função da temperatura. A amostra foi preparada pelo método tradicional de reação de estado
sólido, na Universidade Estadual de Maringá. Medidas de difração de raios-x a temperatura ambiente foram também realizadas e
analisadas através do refinamento Rietveld utilizando o programa FullProf, a fim de obter a detalhes estrutura ortorrômbica do
composto. Trata-se de um material do tipo perovskita, com um ordenamento antiferromagnético abaixo de 140 K. No calor
específico observamos uma grande anomalia relacionada a esta transição. Nas medidas de magnetização observamos um
comportamento muito interessante: uma reversão na magnetização, atingindo valores de magnetização negativa a baixas
temperaturas. Este fenômeno é conhecido como diamagnetismo anômalo. Os mecanismos responsáveis pelos resultados obtidos
serão discutidos.
3470 – SISTEMA DE RESFRIAMENTO COM CONTROLE DE TEMPERATURA AUTOMATIZADO.
Autor(es): Saullo Cardoso Esterque Rodrigues
Orientação: Kazuyoshi Carvalho Akiba
Resumo:
O objetivo deste projeto é usar células baseadas no efeito Peltier para resfriar detectores
de silício de maneira controlada e precisa. O efeito Peltier é o nome que se dá à produção de
um gradiente de temperatura em duas junções de dois condutores (ou semicondutores) de materiais
diferentes quando submetidos a uma diferença de potencial elétrico em um circuito fechado
(consequentemente, percorrido por uma corrente elétrica).
Para implementar o uso de células Peltier
foi preciso desenvolver uma eletrônica capaz de controlar e monitorar a temperatura, tensão e corrente elétrica.
Usamos portanto um termoresistor, que consiste de um material cuja a resistência varia com o
a temperatura no qual esta submetido. Com isso podemos verificar a temperatura no Peltier,
determinar e controlar a corrente para que possamos ajustar a temperatura de acordo com a necessidade (diferentes cargas
térmicas, ou seja, fluxos de calor diferentes).
Um algoritmo foi criado para manter a temperatura desejada, usando um software de controle. O algoritmo consiste
em medir a temperatura e comparar com a temperatura desejada, modificando a corrente efetiva de acordo
com a diferença entre essas duas temperaturas.
Referências:
[1] http://arduino.cc/
[2] Ashcroft, Solid State, Pg.258
[3] http://labdegaragem.com/profiles/blogs/tutorial-como-utilizar-o-termistor-ntc-com-arduino
2275 – MEDIDAS DE ANISOTROPIA INTRÍNSECA DOS RAIOS CÓSMICOS DE ALTAS ENERGIAS NO OBSERVATÓRIO PIERRE AUGER
Autor(es): Lucas Hutter de Souza Leite
Orientação: Diego Torres Machado, Joao Ramos Torres de Mello Neto
Resumo:
A Terra é constantemente bombardeada por partículas procedentes do espaço chamadas raios cósmicos. Os raios cósmicos de
altíssimas energias (E> 10^18 EeV), de natureza desconhecida, provavelmente provêm de fontes extra galaticas até agora não
identificadas. A distribuição das direções de chegada dos raios cósmicos de altíssimas energias na esfera celeste é um observável
muito importante em astrofísica. Em especial, a medida das anisotropias nesta distribuição fornece informações sobre as possíveis
fontes. O Observatório Pierre Auger publicou evidência de anisotropias a 99% de nível de confiança por intermédio de correlação
com o catálogo Véron-Cetty Véron. Nesta apresentação discutimos uma técnica de quantificar anisotropias na esfera que é
independente de catálogos, fazendo uso observáveis intrínsecos à distribuição de raios cósmicos na esfera celeste. Mostramos que
a anisotropia varia em função da energia dos raios cósmicos e discutimos o significado astrofísico desta medida.
2520 – EVOLUÇÃO DE TUMORES PRIMÁRIOS À METÁSTASES ATRAVÉS DO MAPEAMENTO MULTI-ELEMENTAR UTILIZANDO A TÉCNICA DE FLUORESCÊNCIA DE RAIOS-X
Autor(es): Aline Magalhaes dos Santos
Orientação: Simone Coutinho Cardoso, Mariana Paranhos Stelling
Resumo:
A doença tumoral metastática é a principal responsável pelo óbito de pacientes com carcinoma em todo o mundo. A sequência de
eventos que levam à metástase depende, fundamentalmente, da aquisição inicial de um fenótipo invasivo das células do carcinoma
primário. Este processo é chamado de transição epitélio-mesenquimal (EMT). Durante a EMT, as células tumorais passam por
mudanças internas, como alteração do repertório de expressão gênica e molecular, que levarão a célula a perder seu perfil não
invasivo (epitelial) e assumir um perfil migratório (mesenquimal), desligando-se das células vizinhas e destacando-se do tumor. A
migração celular, parte importante do processo metastático, ocorre através da interação entre moléculas chamadas integrinas,
localizadas na superfície da célula tumoral, com a matriz extracelular na qual a célula está envolvida.
Nosso objetivo é determinar e comparar a composição química e sua distribuição em amostras de cortes do tumor primário e órgãos
metastáticos e saudáveis de camundongos através da técnica de microfluorescência de raios-x, a fim de investigar migração de
células tumorais via ativação de integrina pelo manganês.
Fizemos medidas no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, onde foi possível irradiar as amostras ponto a ponto permitindo que
elas fossem mapeadas ao longo do plano de detecção. Nossos resultados indicam a presença do elemento manganês apenas nos
órgãos metastáticos e ausente no tumor primário, indicando seu envolvimento com o processo de metástase.
808 – MEDIDAS DE VIBRAÇÃO DE MÓDULOS DE SILÍCIO RESFRIADOS POR UM FLUXO DE AR SECO
Autor(es): Vinicius Rigo de Lima, Vicente Machado de Aguiar
Orientação: Leandro Salazar de Paula
Resumo:
Para a nova fase de tomadas de dados no acelerador LHC, no CERN (Suíça), vários sistemas de detetores devem ser
atualizados na sua estrutura fundamental ou na sua eletrônica e sistema de resfriamento.
O LHCb, um dos quatro grandes experimentos do LHC, terá vários sistemas atualizados para essa tomada de dados.
O principal objetivo do LHCb é estudar a diferença entre o comportamento da matéria e da anti-matéria. Para isso são utilizados
detetores
de precisão e com eletrônica rápida que permita a tomada de dados na frequência de colisões do LHC. Por essa razão, esses
detetores precisam de
sistemas de resfriamento para conservar em bom funcionamento a sua eletrônica e os próprios sensores submetidos a altas doses
de radiação.
Uma das mudanças que se pretende fazer é a de resfriar os detetores com um fluxo baixo de ar entre os módulos instalados
na caverna de operação.
Nesse projeto, estudamos protótipos mecânicos de detetores de silício submetidos a um fluxo de ar seco. Foram
feitas medidas de vibração com acelerômetros para se determinar a frequência própria de vibração da estrutura
e em seguida a análise das frequências de vibração para algumas velocidades do fluxo de ar seco.
Serão apresentados os resultados do estudo dos acelerômetros e dos módulos mecânicos em si através da análise
de frequências. A partir dessa análise pode-se concluir sobre a possibilidade de usar esse tipo de
resfriamento e as consequências do fluxo de ar sobre a estrutura mecânica do detetor.
162 – TEM MENINA NO CIRCUITO: INCENTIVANDO MENINAS AO ESTUDO DE CIÊNCIAS EXATAS
Autor(es): Ilusca Soares Janeiro, Micaela Lambru Egito
Orientação: Thereza Cristina de Lacerda Paiva, Tatiana Gabriela Rappoport, Elis Helena de Campos Pinto Sinnecker, Mauricio Pamplona Pires, Miriam Mendes Gandelman
Resumo:
Estudos recentes indicam que jovens tendem a se interessar por carreiras tecnológicas se eles são expostos a ciência e tecnologia
quando pequenos e não de acordo com suas habilidades em testes estandardizados em matemática e física. Seguindo essa
tendência, nos últimos anos tem aumentado consideravelmente a oferta, a nível internacional, de oficinas e colônias de férias com
temática tecnológica para crianças. Essas iniciativas buscam aumentar o interesse delas, e em particular o das meninas, em ciência
e tecnologia. Por outro lado, pesquisas também indicam que mulheres e outras minorias evitam carreiras de ciências exatas e
tecnologia não porque se sintam excluídas mas simplesmente porque não se interessam por elas.
Neste projeto, desenvolvido no Colégio Estadual Alfredo Neves, em Nova Iguaçu, incentivamos um grupo de alunas do 2o ano do
ensino médio a estudar conceitos básicos de física por meio de oficinas de circuitos elétricos em meios alternativos.
As estudantes de graduação atuam como monitoras nas visitas feitas ao colégio, sempre sob a supervisão de professores. Em cada
visita, poucos temas são abordados, de forma a possibilitar um maior entendimento dos mesmos pelas alunas do ensino médio.
Utilizamos demonstrações (nos valendo do acervo do LADIF) para discutir alguns conceitos básicos. Após esta discussão inicial, as
alunas colocam o aprendizado em prática.
Nas oficinas montamos circuitos elétricos com complexidade crescente, começando com um circuito em série simples e adicionando
elementos e complexidade aos poucos. Em cada passo utilizamos diferentes meios para fazer esses circuitos: fitas adesivas
condutoras em circuitos de papel, massinha de modelar condutora e isolante, linhas de costura condutoras e tecidos, tinta condutora
e tinta de grafeno em papel, etc? A construção do conhecimento e o interesse pelo tema são avaliados por meio de questionários
respondidos pelas alunas.
2623 – PREPARAÇÃO DE DISPOSITIVOS PARA A SPINTRÔNICA: MAGNETORESISTÊNCIA ANISOTRÓPICA DE TUNELAMENTO,TAMR DA MULTICAMADA DE FEPT/PT/AL2O3/AU .
Autor(es): Maira Alves Rangel da Cruz, Breno Senna Bottino
Orientação: Dominique Marie André Givord, Felipe Sampaio Alencastro, Vitoria Maria Tupinamba Souza Barthem, Renata Antoun Simão
Resumo:
Nesse trabalho são discutidos os procedimentos para a produção da fase equiatômica de filmes finos de Fe-Pt por Sputtering bem
como o tratamento térmico utilizado para a obtenção da fase magneticamente dura. São apresentado os resultados das análises:
i)topográfica realizadas com o Microscópio de Força Magnética, AFM, ii) cristalográfica a partir das medidas de difração de raio ?X e
iii)magnética , seja através de medidas Magnéto Ótica por Efeito Kerr Polar, seja utilizando o magnetômetro SQUID, das amostras
obtidas. São discutidos os procedimentos necessários para a elaboração do depósito de ~ 5 Å de espessura de Al2O3.
As medidas de transporte, que caracterizam o fenômeno TAMR , são realizadas entre o metal magnético e um metal não magnético
separada pela barreira isolante. Uma camada da ordem de 0.5 Å normalmente não consegue cobrir uma superfície da ordem do
cm2 porém temos uma grande probabilidade de cobrir uma superfície de 1 µ2 . Portanto a necessidade da litografia ótica , pois com
ela podemos fazer objetos da ordem de ~microns, chamados de ?plot? na superfície da amostra. Esses objetos seriam
multicamadas de FePt/Pt/Al2O3/Au. Nesse trabalho descrevemos o procedimento realizado por litografia ótica para a elaboração dos
?plot ? na superfície da amostra.
São apresentados e discutidos as curvas de I vs V que caracterizam o fenômeno da barreira isolante, isto é a barreira túnel de
nossas amostras.
3515 – TEORIA DAS CORDAS: UM ESTUDO DE CORDAS RELATIVÍSTICAS CLÁSSICAS
Autor(es): Raphael da Silva Jacua
Orientação: Henrique Boschi Filho, Eduardo Folco Capossoli
Resumo:
A Teoria das Cordas é um dos campos mais interessantes da física teórica. Uma teoria ambiciosa e especulativa, com um grande
potencial para unificar a gravidade e todas as outras forças fundamentais da natureza, além da própria matéria, em uma única
estrutura conceitual.
Nesta apresentação, explicarei os conceitos básicos da Teoria das Cordas e abordarei a matemática e os procedimentos
necessários para resolver problemas de cordas relativísticas clássicas. Em particular, vou descrever uma ação para as cordas
relativísticas, obter as equações de movimento e discutir algumas de suas soluções.
Algumas dessas soluções são bem interessantes representando, por exemplo, um corda girando com velocidade angular fixa, tanto
em formato retilíneo quanto curvo. Em geral, essas soluções podem exigir uma matemática avançada como o uso das funções de
Bessel.
Referência:
?Zwiebach, B. (2009). A First Course in String Theory (Ed. Cambridge University Press) 2a. edição
2304 – DISCRIMINAÇÃO DE JATOS DO QUARK BOTTOM COM ANÁLISE MULTIVARIÁVEL
Autor(es): Nina Machado O’Neill
Orientação: Murilo Santana Rangel, Cédric Potterat
Resumo:
No Large Hadron Collider (LHC), prótons foram colididos a uma energia de centro de massa de 7(8) TeV em 2011(2012). Essas
colisões são de fato interações entre os constituintes (pártons) dos prótons, resultando na produção de quarks e glúons, que devido
ao confinamento da cromodinâmica quântica geram chuveiros de partículas chamados jatos. Partículas massivas podem também ser
criadas nas colisões do LHC e decairem em jatos, e.g., o bóson de Higgs do modelo padrão.
Quatro grandes experimentos estão instalados no LHC para estudar os produtos dessas colisões dentre eles o LHCb que se
especializa em estudar o decaimento dos chamados hádrons pesados (que contém quarks bottom ou charm). Para o estudo de
processos que produzem jatos do quark bottom, é essencial desenvolver um método para discriminar jatos do quark bottom de jatos
provenientes de outras pártons. Utilizando a ferramenta TMVA, Toolkit for Multivariate Data Analysis, do pacote de análises ROOT,
fazemos um estudo que considera múltiplas variáveis para realizar a discriminação supracitada e verificamos uma melhoria na
rejeição de jatos não originados pelo quark bottom.
3132 – CANHÃO DE ELÉTRONS PARA UMA ARMADILHA DE PENNING
Autor(es): Lucas Arruda de Souza
Orientação: Daniel de Miranda Silveira
Resumo:
O projeto consiste na construção de uma fonte de partículas carregadas (também conhecida como canhão de elétrons) que será
utilizada para carregar uma armadilha de Penning. Para ?produzir? os elétrons utilizamos um material (catodo) que, quando
aquecido por uma corrente, emite um fluxo contínuo de partículas através do efeito termoiônico. Esses elétrons são então acelerados
por um potencial aplicado nos eletrodos do canhão e guiados em direção à região de aprisionamento pelo campo magnético da
armadilha.
Inicialmente desenvolvemos um programa utilizando a linguagem LabVIEW para controlar a fonte de alimentação responsável pelo
aquecimento do catodo. Os sinais de controle (+/- 10 V) são produzidos com alta resolução (16 bits) por um conversor
digital-analógico de 8 canais baseado na arquitetura PXI. No momento estamos escrevendo um programa mais sofisticado que, além
de controlar a fonte de tensão, é capaz de monitorar os diversos parâmetros do canhão durante sua operação. Fizemos também o
projeto mecânico do canhão e um primeiro protótipo estará brevemente em testes na câmara de vácuo da armadilha. Até o final
desse projeto o canhão já deverá estar operando e poderemos fazer medidas para caracterizar o seu funcionamento.
163 – COMPONENTES DE E-TÊXTIL E LILYPAD ARDUINO NA MONTAGEM DE CIRCUITOS ELÉTRICOS EM MEIOS ALTERNATIVOS: INCENTIVANDO MENINAS AO ESTUDO DE CIÊNCIAS EXATAS.
Autor(es): Ilusca Soares Janeiro, Heitor Caruso Fernandes, Micaela Lambru Egito
Orientação: Thereza Cristina de Lacerda Paiva, Tatiana Gabriela Rappoport, Elis Helena de Campos Pinto Sinnecker, Mauricio Pamplona Pires, Miriam Mendes Gandelman
Resumo:
Nas últimas décadas, as formas de interação entre o ser humano e o computador sofreram fortes mudanças e agora vão além da
interação do indivíduo com programas em um computador pessoal e também incluem sistemas computacionais como smartphones,
brinquedos e outros aparelhos eletrônicos que dispõem de sensores que respondem ao ambiente (conhecidos como interfaces
tangíveis), fazendo com que a interação entre o homem e o computador aconteça nas mais diversas situações. Esse tipo de
tecnologia também tem sido utilizada para educação em cursos de robótica para alunos do ensino fundamental e médio que ajudam
a atrair crianças e adolescentes para áreas de ciências exatas e tecnologia. A maioria desses sistemas foi desenvolvida visando
principalmente meninos entre 9-15 anos, o que limita o interesse das meninas.
Um micro-controlador chamado Arduino vem sendo muito usado como uma plataforma para interfaces tangíveis no aprendizado. Ele
é barato, open-source e pode ser programado de forma relativamente simples. Também é possível ser acoplá-lo a sensores de
temperatura, luz, pressão, a motores e LEDs, podendo ser utilizado para a confecção de robôs, veículos motorizados, etc. Estudos
recentes demonstram que a grande maioria das pessoas que utilizam o Arduino é do gênero masculino.
Nesta projeto utilizamos e-têxteis, que são circuitos elétricos criados usando materiais condutores flexíveis, como linhas e tecidos
condutores, em conjunto com outros componentes eletrônicos, como LEDs, baterias, sensores, motores e interruptores. Todos esses
componentes podem ser acoplados a controladores eletrônicos da família do Arduino, chamados LilyPad, que foram desenhados
especificamente para a utilização em tecidos. Ao integrar eletrônica com materiais normalmente utilizados em artesanato, atividades
envolvendo e-têxteis podem interessar e engajar um conjunto mais diverso de pessoas que atividades científicas e tecnológicas mais
tradicionais.
1050 – ANÁLISE DO DECAIMENTO D(+-) –> PI(-+) PI(+-) K(+-)
Autor(es): Luccas Novaes Silva
Orientação: Sandra Filippa Amato
Resumo:
O experimento LHCb é um dos 4 grandes detetores localizados no maior colisor de próton – próton da atualidade,o LHC. O principal
objetivo do LHCb é entender porque o nosso Universo hoje é formado basicamente por matéria, já que no Big-Bang matéria e
anti-matéria foram criadas em igual quantidade. Esses estudos são realizados por meio de decaimentos de partículas que
contenham o quark c ou b, como por exemplo, os mésons D. Meu trabalho em particular é selecionar o decaimento raro D(+-)>
pi(-+) pi(+-) K(+-), o qual será utilizado em diversas medidas. Uma delas é a razão de decaimento do D(+-) neste estado final. A
seleção se dá através da busca das grandezas físicas que possam ser relevantes para a separação deste canal do grande ruído
(background) que surge devido a outras combinações espúrias de 3 partículas. As grandezas físicas foram escolhidas de forma a
maximizar a significância estatística, ou seja, com grande eficiência em selecionar o sinal, mas que produzam uma alta rejeição do
ruído. Utilizamos os dados coletados em 2012 e eventos simulados para a determinação da eficiência. Neste trabalho apresento o
resultado da seleção que realizei, com a medida da eficiência e pureza associada ao critério por mim escolhido.
2323 – FORÇAS DISPERSIVAS ENTRE ÁTOMOS E SUPERFÍCIES CONDUTORAS
Autor(es): Patrícia Pinto Abrantes, Henrique Bergallo Rocha
Orientação: Felipe Siqueira de Souza da Rosa, Carlos Farina de Souza
Resumo:
Entre os vários fenômenos naturais descritos pela eletrodinâmica quântica, poucos são mais intrigantes do que as forças dispersivas
observadas entre dois (ou mais) corpos muito próximos, mesmo sendo eles neutros e sem momentos de multipolo permanente. Em
poucas palavras, a existência de interações dispersivas é causada pelas onipresentes flutuações de cargas e correntes que, ao
interagirem entre si, dão origem a forças não triviais. Essas interações estão presentes em diversos fenômenos da natureza, desde a
adesão das lagartixas às paredes até a gênese de asteroides e a formação de tormentas atmosféricas.
Nessa apresentação, discutiremos forças dispersivas não-retardadas entre átomos e objetos condutores. Para isso, utilizaremos um
método sistemático baseado nas soluções de problemas eletrostáticos convenientes. Em primeiro lugar, faremos algumas aplicações
introdutórias do método em problemas simples, tais como átomo em frente a um plano (infinito e condutor) e átomo próximo a uma
esfera condutora. Em seguida, discutiremos brevemente um sistema eletrostático mais complexo, a saber, uma carga puntiforme
entre duas cascas esféricas aterradas. Finalmente, usaremos a solução desse problema para encontrar a força dispersiva entre um
átomo e duas cascas esféricas condutoras aterradas.
2849 – MAGNETO RESISTÊNCIA ANISOTRÓPICA , AMR, EM FILMES FINOS DE FEPT ELETRODEPOSITADOS
Autor(es): Maira Rievrs Nogueira, Juan Valani Marques de Sousa
Orientação: Angelo Marcio de Souza Gomes, Dominique Marie André Givord, Vitoria Maria Tupinamba Souza Barthem
Resumo:
Inicialmente é discutido o fenômeno Spintrônico conhecido como Magnetoresistência Anisotrópica, AMR e o porque da escolha da
liga FePt para este estudo. O protocolo para a produção de filmes finos de FePt por eletrodeposição, sem a oxidação do ferro é
descrito. É discutida a importância do tratamento térmico em alto vácuo para obtenção da fase Fe-Pt magneticamente dura.
As identificação da fase ou das fases obtidas são feitas através das análises do resultado da difração de raio x e das medidas
magnéticas realizadas seja com a montagem magnético ótica a efeito Kerr Polar, seja utilizando o magnetômetro SQUID. Para a
verificação da fase a medida é feita com o campo aplicado perpendicularmente ao plano da amostra. Para análise do caráter de
magneto duro das amostras as medidas foram realizados no magnetômetro SQUID pois as medidas podem ser realizadas com o
campo magnético aplicado paralelo ao plano da amostra permitindo assim obter informação sobre a anisotropia da amostra bem
como a coercividade sem a contribuição do campo desmagnetizante. As curvas de histereses obtidas são apresentadas e as
propriedades das amostras discutidas.
A preparação das amostras para as medidas de transportes é descrita em detalhes. São apresentados os resultados das medidas da
resistência da amostra em função do campo magnético aplicado. As medidas foram realizadas com o campo magnético paralelo ao
plano da amostra e aplicado paralelo e perpendicularmente a corrente de medida. Finalmente são discutidos os fenômenos
spintrônicos observados .
2926 – DETEÇÃO DE PARTÍCULAS CARREGADAS NUMA ARMADILHA DE PENNING
Autor(es): Camila Buzatto Rezino
Orientação: Daniel de Miranda Silveira
Resumo:
Nesse projeto estamos desenvolvendo um detetor de partículas (do tipo Copo de Faraday), que será utilizado para a deteção de
elétrons numa armadilha de Penning. O detetor e sua eletrônica associada foram projetados levando em conta a espécie a ser
detetada (elétrons), sua energia (10-100 eV), as trajetórias dos elétrons no campo magnético da armadilha e sua integração com a
câmara de vácuo e os eletrodos de aprisionamento. A corrente elétrica no detetor (proporcional ao fluxo de partículas incidentes)
pode ser medida com um amperímetro de alta sensibilidade ou com um conversor analógico-digital (caso no qual o sinal deve passar
por um estágio prévio de amplificação). Fizemos um desenho mecânico do detetor e seu suporte os quais estão em estágio de
fabricação na oficina mecânica do IF. Até o final deste projeto instalaremos o detetor junto com a armadilha na câmara de vácuo e
realizaremos os primeiros testes utilizando uma fonte de elétrons. Caso a armadilha já esteja em operação ao final do projeto, o
detetor poderá ser também utilizado para a deteção de pulsos de carga que escapam de maneira controlada da região de
aprisionamento.
934 – FORMALISMO DE MARTIN-SIGGIA-ROSE APLICADO AO MODELO DE CAMADAS
Autor(es): Rodrigo Arouca de Albuquerque
Orientação: Luca Roberto Augusto Moriconi
Resumo:
O formalismo de Martin-Siggia-Rose foi desenvolvido para reduzir o problema de resolver uma equação diferencial estocástica ao
de calcular um funcional com uma estrutura parecida com o do propagador da formulação da Integração de Caminhos de Feynman.
Podemos então aplicar toda a riqueza de métodos funcionais utilizados tipicamentes em Teoria Quântica de Campos para
problemas clássicos que, de outra maneira, deveriam ser resolvidos usando custosos métodos computacionais. Isso nos permite, em
especial, utilizar aproximações pertubativas e técnicas de renormalização para aproximar a solução depois de utilizar o método do
ponto de sela.
Esse formalismo é aplicado então para o modelo de camadas turbulento num espaço de número de onda bidimensional, um toy
model que recupera propriedades interessantes da turbulência isotrópica. Comparamos os resultados obtidos analitcamente por
esse método com os obtidos através de simulações desenvolvidas para tratar problemas desse tipo em que escalas temporais
diversas estão envolvidas, chamados problemas rígidos ou com stifness.
791 – CARACTERIZAÇÃO DE UM DETETOR DE SILÍCIO
Autor(es): Vinicius Rigo de Lima, Vicente Machado de Aguiar
Orientação: Miriam Mendes Gandelman
Resumo:
Com o pleno funcionamento do acelerador LHC desde 2009 (localizado no CERN, na Suíça), o experimento LHCb – um dos 4
grandes experimentos do LHC, coletou dados de maneira estável até 2012. Agora estamos em período de manutenção e tomaremos
dados de novo a partir de 2015. O objetivo principal do experimento é o estudo da assimetria entre matéria e anti-matéria que
observamos no universo atualmente através da observação de mésons B e suas anti-partículas. Para realizar essas medidas, é
preciso estudar a capacidade do detetor para a identificação múons e píons e separar os decaimentos de interesse do grande ruído
de fundo que temos com as colisões de prótons no LHC. Um dos detetores mais importantes para as medidas é o detetor que utiliza
a tecnologia de silício, que permite medidas de precisão com eletrônica resistente a
radiação.
Esse projeto tem como objetivo o estudo e caracterização de um dos detetores de silício usado pelo experimento LHCb. Um dos
módulos desse detetor está na UFRJ e podemos estudar no laboratório suas
características de detecção, assim como a forma de leitura dos sinais e tratamento dos dados. O estudo compreende
a montagem mecânica, determinação dos parâmetros de operação, montagem do trigger e tomada de dados com fontes radioativas
e com LASER.
Serão apresentados os resultados desse estudo, a implementação do trigger e a razão sinal/ruído para as configurações
de operação testadas.
1513 – PRINCÍPIOS DA RESSONÂNCIA MAGNÉTICA
Autor(es): Rodrigo Costa Diniz
Orientação: Felipe Siqueira de Souza da Rosa
Resumo:
O impacto provocado pela evolução do conhecimento relacionado à ressonância magnética nuclear (RMN) ocorrido nas últimas
décadas é simplesmente extraordinário. Isso é particularmente evidente ao contemplarmos as imagens de alta qualidade produzidas
por uma varredura de ressonância magnética, rotineiras em muitos hospitais hoje em dia, mas não se pode ignorar de forma alguma
a importância da RMN em outras áreas, como a física, a ciência dos materiais e até mesmo a ciência forense.
A RMN constitui-se em um processo de absorção e reemissão de radiação eletromagnética pelos núcleos atômicos, sendo esse
processo ligado ao momento angular de spin dos prótons e nêutrons do átomo. Neste projeto são investigados os mecanismos
físicos da RMN, tanto nos princípios e nas aplicações. Entre eles estão: alguns conceitos de álgebra linear, conceitos básicos de
mecânica quântica (equação de Schrödinger, momento angular de spin, princípio de exclusão de Pauli), teoria da perturbação e o
efeito Zeeman. Além disso, estudamos de forma semi-qualitativa as taxas de absorção e de emissão de radiação e o sinal da
ressonância magnética gerado por essas transições e também a análise básica de como funciona um espectrômetro de ressonância
magnética.
483 – MULTIPLICIDADE DE PARTÍCULAS EM COLISÕES ENTRE PRÓTONS E NÚCLEOS DE CHUMBO NO EXPERIMENTO LHCB
Autor(es): Miguel Alves Gallo Pereira
Orientação: Murilo Santana Rangel, Cédric Potterat
Resumo:
No acelerador de partículas Large Hadron Collider (LHC) localizado no CERN (Suíça-Genebra), feixes de prótons e núcleos de
chumbo colidiram a uma energia de centro de massa nucleon-nucleon de 5 TeV no ano de 2013. Essas colisões são de fato
interações entre os constituintes (quarks e glúons) dos prótons e dos núcleos de chumbo com a possível formação do estado da
matéria chamado plasma de quarks e glúons. Quatro grandes experimentos estão instalados no LHC para estudar os produtos
dessas colisões dentre eles o LHCb que se destaca pela dedicação à reconstrução e identificação de hádrons contendo o quark
charme ou quark bottom. Para esse fim, o LHCb possui um detector de silício próximo ao ponto de colisão capaz de medir com
precisão as trajetórias de partículas carregadas produzidas nas colisões entre prótons e núcleos de chumbo. Nesse trabalho,
fazemos uma revisão breve da tecnologia utilizada nos detectores de silício e um estudo preliminar da multiplicidade de partículas
carregadas nas colisões próton-chumbo e chumbo-próton.
1373 – MEDIDA DA TAXA DE RAMIFICAÇÃO DE DECAIMENTOS D+->K-K+K+ NO LHCB
Autor(es): Felipe Luan Souza de Almeida
Orientação: Erica Ribeiro Polycarpo Macedo
Resumo:
O “Large Hadron Collider beauty experiment” (LHCb) é um dos sete experimentos de física de partículas operando atualmente no
LHC do CERN. Nesse experimento são realizados diversos estudos da física de sabores pesados, que envolve os quarks c (charm)
e b (beauty). Em particular, o estudo do decaimento duplamente suprimido por Cabibbo do méson D+ em K-K+K+ pode contribuir
para o avanço da física de partículas uma vez que não há, ainda, uma descrição teórica desses decaimentos. Neste trabalho,
selecionamos eventos em que ocorrem decaimentos desse tipo, utilizando grandezas topológicas, cinemáticas e critérios de
identificação de partículas baseados em informações do detector. Analisamos algumas dessas grandezas, comparando suas
distribuições com as obtidas pelas ferramentas padrão dos programas de reconstrução do LHCb. Determinamos a eficiência dos
critérios escolhidos e a pureza da amostra em cada passo da seleção e ao final da mesma. Usamos critérios semelhantes para
selecionar decaimentos de D+- em K-K+pi+, que ocorre a uma taxa bem mais alta e, a partir do número de eventos determinado na
amostra final, realizamos a medida da razão de ramificação do decaimento duplamente suprimido em relação ao decaimento
favorecido. Finalmente, esse resultado é comparado com medidas anteriores.
3079 – EXPERIMENTOS COM TINTA HIDROFÓBICA
Autor(es): Lucas de Melo Carralas Grelo
Orientação: Luca Roberto Augusto Moriconi
Resumo:
Num primeiro momento, será apresentado um breve resumo do que foi feito no primeiro tema de pesquisa durante a iniciação e em
seguida o foco passará a ser uma pesquisa em cima do funcionamento de uma tinta hidrofóbica, ou seja, uma tinta que quando
aplicada sobre determinada superfície tem propriedades que repelem a água.
Alguns testes foram realizados utilizando diferentes materias e formas para analisar o comportamento em alguns deles, bem como a
melhor maneira de aplicar o produto. Mais recentemente foi realizado um experimento simples no qual duas pequenas esferas
similares eram soltas num recipiente com água para analisar qual das duas chegaria ao fundo antes, estando uma pintada e outra
não. Os resultados encontrados ainda estão sendo discutidos, visto que não foi possível tirar nenhuma conclusão para o
comportamento ainda. Em breve, planeja-se repetir o experimento com esferas maiores bem como pintar uma parte do canal que
existe no laboratório com esta mesma tinta para estudar qual deve ser o comportamento da água (e outros fluidos) sobre o mesmo.
Resultados posteriores serão apresentados e discutidos.
1734 – MECANISMOS DE FRAGMENTAÇÃO DA MOLÉCULA DE DICLOROMETANO
Autor(es): Lucas Rosario dos Santos
Orientação: Antonio Carlos Fontes dos Santos
Resumo:
A molécula CH2Cl2, conhecida como diclorometano (DCM), apresenta diversas aplicações. Produção de tinta, produtos
farmacêuticos e variados processos que utilizam solventes são as areas industriais mais importantes do uso desta molécula. Outras
aplicações incluem a produção de espumas de poliuretano, desengordurante, resina de policarbonato, filme para fotografia, extrator
de cafeina, aerossois para cabelo e vários produtos de limpeza.
Neste trabalho apresentaremos a fotoexcitação e a multifotoionização do DCM para fotons com energias de 100 eV até a borda do
Cl 2p (215 eV), usando técnicas de multicoincidencia. A desexcitação eletronica libera um ou mais elétrons e dá origem a um ?on
molecular que decai em fragmentos menores com varios canais de fragmentação poss?veis. A fim de distinguir esses canais,
conjuntos de fragmentos foram medidos em coincidencia e registrados em função da energia do foton incidente. Efeitos de ionização
pre-borda foram observadas no rendimento ionico, nos estados médio de carga e nas frações de ?ons multiplamente carregados. O
?on de cloro, Cl , tem a maior intensidade em torno e acima da energia da borda do Cl 2p, enquanto o ?on CHnCl, correspondente a
perda de um atomo de cloro neutro, domina o espectro de massa na regi?ao de valencia. Alem disso, uma forte seletividade
eletronica foi observada na excitação da camada interna desta molécula.
A inclinação das ilhas coincidencia a partir dos espectros de PE2PICO possuem informação sobre a orientação relativa do momento
dos fragmentos na dinamica de fragmentação. As reacoes de muitos corpos podem ser classificados em sequencias, onde
independentes etapas de dissociação de dois corpos podem acontecer, e simultaneas, onde duas ou mais quebras podem se
romper ao mesmo tempo e não é poss?vel distinguir o mecanismo de quebra ocorrido. Por esta razão, a inclinação da ilha é um
parametro importante para determinar os mecanismos que conduziram a fragmentação total ou parcial da molécula.
724 – MEDIDA DAS TAXAS DE DECAIMENTOS RAROS DO MÉSON D EM 3 HÁDRONS
Autor(es): Leonardo Goyanna de Souza Dutra
Orientação: Sandra Filippa Amato
Resumo:
O experimento LHCb é um dos 4 grandes detetores localizados no maior colisor de pp da atualidade,o LHC. Os principais objetivos
do LHCb é entender porque o nosso Universo hoje é formado basicamente por matéria, já que no Big-Bang matéria e anti-matéria
foram criadas em igual quantidade. Esses estudos são realizados através de decaimentos de partículas que contenham o quark c ou
b, como por exemplo, os mésons D ou B respectivamente. Meu trabalho se insere na medida das taxas dos decaimentos raros do
méson D em 3 partículas no estado final, que podem ser píons ou kaons, ou seja, D+ -> pi- pi+ K+, D+ -> K- K+ K- e Ds+ -> K- K+
pi+. As medidas obtidas por experimentos anteriores foram realizadas com um pequeno número de eventos, e portanto com uma
incerteza relativa alta. O LHCb coletou uma enorme quantidade de dados e estamos obtendo uma incerteza estatística muito
pequena, sendo necessário agora um maior entendimento dos erros sistemáticos. Meu trabalho em particular é desenvolver as
ferramentas computacionais necessárias para a estimativa das precisões destas medidas. Para isso utilizei tanto os dados do LHCb,
como simulações das colisões com técnicas de Monte Carlo e as implementei em C++.
1360 – ESTUDO COMPUTACIONAL DA DINÂMICA CONFORMACIONAL DOS NANOTUBOS DE CARBONO.
Autor(es): Rafael Rodrigues Del Grande
Orientação: Rodrigo Barbosa Capaz
Resumo:
Os nanotubos de carbono são uma forma alotrópica do carbono, assim como o diamante e grafite, amplamente estudados na
literatura devido às suas propriedades físicas diferenciadas. Há estudos que indicam que existe uma compensação energética entre
as interações de Van der Waals e a energia de torção associada aos diedros desta molécula, fazendo com que o nanotubo sofra
mudanças conformacionais segundo este jogo de energias entre uma estrutura cilíndrica perfeita (onde as interações de torção são
mais importantes) e uma estrutura colapsada (onde as paredes opostas dos nanotubos ficam tão próximas quanto a distância
interplanar do grafite)
O objetivo deste trabalho é estudar esta mudança conformacional, primeiramente reproduzindo o que há na literatura usando o
método de busca de ponto de sela, NEB (Nudged Elastic Band), e comparar os resultados usando dinâmica molecular com o pacote
“LAMMPS” e achar a barreira energética entre as duas conformações para nanotubos de carbono de diferentes diâmetros e
evidenciar qual conformação é mais estável.
180 – MOVIMENTO BROWNIANO E TEORIA DE POTENCIAL
Autor(es): Felipe Monteiro de Amorim
Orientação: Tomoi Koide
Resumo:
É conhecido que a equação de Poisson tem grande aplicabilidade para descrever diversos fenômenos na Física,
como por exemplo o potencial gravitacional, o potencial Coulombiano, difusão de partículas, condução de calor e outros.
A solução para esta equação, no entanto, é muito difícil quando a forma da fronteira considerada é muito complicada.
Porém, um método de solução pouco conhecido entre os físicos é utilizar a conexão entre Teoria de Potencial e Teoria de
Probabilidades.
Com essa conexão podemos transformas um problema de potencial em um problema de probabilidades e vice-versa. Em especial,
podemos pegar um problema envolvendo a equação de Poisson
numa região e transformar num problema de encontrar a distribuição de probabilidades para um movimento Browniano sendo
realizado nesta mesma região. Esta abordagem sugere um método de simulação computacional
que facilitaria a resolução de problemas de potencial em situações reais, de interesse tecnológico, pois mesmo com condições de
contorno muito complicadas o método permanece simples.
Neste trabalho, discutimos esta interessante relação entre a equação de Poisson e o movimento Browniano, e estudamos possíveis
aplicações em situações na Física e também possíveis generalizações
para relações entre outros tipos de processos estocásticos e outras equação de grande interesse para a Física.
1270 – ANÁLISE DE DECAIMENTOS D+ – > PI- PI+ PI+ COM DADOS DO EXPERIMENTO LHCB
Autor(es): Guilherme Kelly
Orientação: Erica Ribeiro Polycarpo Macedo
Resumo:
O experimento LHCb é um dos quatro experimentos que operam no grande colisor de hádrons (LHC) do CERN.
Mésons D são produzidos em abundância nesse experimento, por isso vários estudos interessantes podem ser atualmente
realizados com seus decaimentos. Em particular, os decaimentos suprimidos por Cabibbo do méson D+ em pi-pi+pi+ podem ter
contribuição de novas partículas intermediárias, ainda não descobertas. O efeito dessas partículas no decaimento poderia ser
detectado como uma diferença nas taxas de decaimento dos decaimentos D+->pi-pi+pi+ e as taxas de decaimento do processo
conjugado pela simetria CP, que troca todas as partículas por anti-partículas, ou seja, D–>pi+pi-pi-. Neste trabalho, nosso objetivo é
medir a assimetria entre o número total desses dois decaimentos.
Para isso, definimos um conjunto de critérios para selecionar uma amostra destes decaimentos a partir de uma amostra inicial,
menos pura. Esses critérios foram definidos usando grandezas cinemáticas e topológicas obtidas a partir da detecção dos píons nos
diferentes sub-sistemas. Apresentaremos a a eficiência e pureza da amostra final obtida?. Além disso, fizemos estudos de simulação
usando técnicas de Monte-Carlo para entender como a precisão na assimetria se comporta, dependendo do método de medida
utilizado.
3469 – O MODELO DE PÁRTONS
Autor(es): Pedro Igor Cavalcante Caneda
Orientação: Henrique Boschi Filho
Resumo:
A QED, teoria quântica de campos da interação eletromagnética, ocupa o posto da teoria física mais precisa, possuindo acordo de
uma parte em um trilhão (1 em 10¹²) com a medida experimental do momento de dipolo magnético anômalo do elétron. Na QED as
partículas e anti-partículas pontuais, isso é, sem estrutura interna, como elétrons e fótons, são descritas através de operadores de
criação e aniquilação atuando sobre o vácuo eletromagnético.
Para se estudar o espalhamento de partículas compostas, como o próton, é necessário conhecimento da dinâmica dos constituintes.
O Modelo de Pártons se propõe a descrever esta interação no limite de altas energias, quando a interação eletromagnética ocorre
em curtas escalas de tempo de modo que os constituintes, partículas pontuais chamadas pártons, podem ser tratados como livres no
instante da interação. O espalhamento a altas energias dependerá então apenas da cinemática dos pártons. Desse modo as
técnicas de QED podem ser empregadas, supondo que cada párton carregue uma fração da energia e momento totais da partícula
composta. Posteriormente os pártons são identificados como quarks e glúons cuja dinâmica é descrita pela QCD. Neste trabalho,
vamos mostrar como o modelo de pártons descreve, no regime de altas energias, o comportamento dos hádrons, em acordo com
dados experimentais.
Referência:
Gauge Theories in Particle Physics, Vol 1, Aitchinson Hey
3336 – EQUIPAMENTO MAGNETO-ÓTICO DE BAIXA TEMPERATURA E MEDIDAS ASSOCIADAS
Autor(es): Daniel Boa Nova de Araujo
Orientação: Yan Cavalcante dos Santos Faleiros Freitas, Vitoria Maria Tupinamba Souza Barthem
Resumo:
Resumo após correções
O nosso grupo desenvolveu um equipamento para realização de medidas magneto-óticas em campo magnético pulsado à
temperatura ambiente bem como estruturou o sistema para medidas a baixas temperaturas. As bobinas de campo são constituídas
de fitas de cobre de 5mm de largura e 100 ?m de espessura. Esse sistema gera campos magnéticos de até 10 tesla. A
caracterização magnética envolve a detecção do sinal de efeito Kerr polar. A alta sensibilidade das medidas óticas permite o estudo
das propriedades magnéticas de camadas ultra-finas.
Os alunos Yan Cavalcante dos Santos Faleiros Freitas e Daniel Boa Nova de Araújo apresentarão o trabalho realizado para a
implementação das medidas magnetoóticas à temperatura entre 100K e 300K bem como as primeiras medidas realizadas e
analisadas. Na montagem considerada, a bobina é colocada no interior de um criostato e a amostra na extremidade de um dedo frio
no interior da bobina. Serão discutidas algumas das dificuldades encontradas : a relacionada ao resfriamento da amostra devido as
fortes perdas térmicas nos cabos de alimentação elétrica nos quais passam correntes elétricas de até 10.000 Ampere, e outra
dificuldade relacionada ao posicionamento da amostra uma vez que ela tem aproximadamente as mesmas dimensões que o
diâmetro interno da bobina( ~4 mm) e durante o pulso de campo um pequeno desvio da centragem da amostra causa um toque na
bobina gerando vibrações durante o sinal magneto-ótico, tornando-o ruidoso.
Nós descobrimos recentemente [1] que o composto tetragonal Mn2Au possui um arranjo magnético do tipo antiferromagnético. As
medidas magnéto-óticas a baixas temperaturas de amostras de Mn2Au/FeCo serão apresentadas. Serão discutidas as propriedades
de tipo exchange-bias de bi-camadas ferromagnéticas /antiferromagnéticas, Mn2Au/FeCo, medidas entre 100 K e 300 K e as
propriedades de acoplamento interfacial.
[1] V.M.T.S. Barthem, C.V. Colin, H. Mayaffre, M.-H. Julien and D. Givord, Nature Comm. 10.1038/ncomms 3892 (2013)
1021 – TEM MENINA NO CIRCUITO: CIRCUITOS ELÉTRICOS EM MEIOS ALTERNATIVOS
Autor(es): Ester Bezerra de Souza, Alice dos Santos Araújo, Carine Barbosa de Oliveira, Gabriella Galdino da Silva, Celine Stephanie Souza Batista, Liliane Neves de Souza
Orientação: Thereza Cristina de Lacerda Paiva, Paulo Henrique de Sousa Silva, Tatiana Gabriela Rappoport, Elis Helena de Campos Pinto Sinnecker, Miriam Mendes Gandelman
Resumo:
Neste projeto, montamos oficinas de eletrônica em meios alternativos com alunas do ensino médio do Colégio Estadual Alfredo
Neves a fim de motivá-las a se interessarem por ciência e tecnologia.
As adolescentes montaram desde circuitos elétricos simples até sistemas mais complexos; estes últimos com conjuntos de LEDs e
motores que respondem a estímulos sonoros. Os circuitos foram montados com meios alternativos, como tinta condutora em papel,
fita adesiva de cobre em papel, massa de modelar condutora e isolante, etc….
Um exemplo interessante é o circuito feito com linha condutora, costurado em suas roupas. Ao escolhermos e-têxteis, buscamos
engajar as meninas, já que comprovadamente elas se envolvem mais nessas atividades, se comparadas a eletrônica convencional.
A conexão entre Física e tecnologia é feita, fazendo com que as alunas vejam o estudo da mesma sob uma nova perspectiva, mais
relacionada a seus interesses. Os tópicos discutidos nas oficinas são relacionados ao conteúdo de Física do ensino médio, na parte
de eletricidade e magnetismo.
Nesta apresentação as alunas irão mostrar exemplos dos diferentes circuitos que montaram nos diferentes meios utilizados.
Também irão discutir o que aprenderam com os mesmos.
3461 – O MECANISMO DE HIGGS NO MODELO DE SALAM-WEINBERG: A INTERAÇÃO ELETROFRACA
Autor(es): Rodrigo da Costa Lima Bruni
Orientação: Henrique Boschi Filho
Resumo:
Em 1963, Sheldon Glashow propôs a possibilidade de descrição da interação fraca e do eletromagnetismo por meio de uma
única teoria física: a teoria eletrofraca. Utilizando teoria quântica de campos tentou-se então descrevê-la.
Contudo, como experimentos envolvendo seções de choque de decaimento demonstravam que a interação fraca é de curto
alcance, havia então a necessidade de bósons massivos na teoria, ingrediente esse não contido nos modelos de época.
Mostrarei neste trabalho que é possível introduzir tais bósons sem prejudicar a simetria original da Lagrangeana, gerando massa
para os bósons mediadores de interação. O princípio físico por trás de tal processo é o chamado mecanismo de Higgs, ingrediente
fundamental para nossa compreensão atual do universo.
Bibliografia:
[1] Ryder, Lewis H. Quantum Field Theory, Cambridge University press 2ª ed.
[2] Aitchison, I. J. R.; Hey A. J. G. Gauge Theories in Particles Physics Vol 1: From relativistic Quantum mechanics to QED, CRC
press 3ª ed.
1183 – FRICÇÃO CLÁSSICA SEM CONTATO
Autor(es): Kelly Lidiane Santos de Barros
Orientação: François M. C. Impens, Reinaldo Faria de Melo e Souza, Paulo Americo Maia Neto
Resumo:
Quando uma carga pontual move-se com velocidade constante paralela à superfície de um metal, a configuração de cargas da
superfície é modificada, dando origem a uma força eletromagnética que possui uma componente proporcional à velocidade da carga.
Esta component dissipa a energia da carga pontual (fricção clássica). Este feito foi medido de forma indireta, em interferômetros de
elétrons na vizinhança de superfície metálica. A fricção eletromagnética clássica dá origem à perda de coerência quântica, reduzindo
a visibilidade das franjas de interferência.
Neste trabalho, é feita a análise da fricção clássica no caso de uma superfície metálica rugosa, no regime em que a amplitude de
rugosidade é muito menor que a distância entre a carga e a superfície. Nossa abordagem consiste em tratar o efeito da rugosidade
de forma perturbativa, e obter resultados em primeira ordem da amplitude de rugosidade. Nossos resultados poderão ser úteis para
uma análise mais quantitativa do efeito de descoerência em interferômetros de elétrons, tendo em vista que as superfícies metálicas
utilizadas são necessariamente rugosas.
2072 – TRANSPORTE DE PARTÍCULAS COM POLARIZAÇÃO EM ESTRUTURAS BASEADAS NO GRAFENO
Autor(es): Marco Aurélio Galvani Cunha
Orientação: Sergio Luiz Alves de Queiroz, Belita Koiller
Resumo:
Neste trabalho continuamos o estudo de transporte em estruturas baseadas no grafeno, que foi desenvolvido e apresentado nos
anos anteriores. Nosso trabalho consiste em utilizar um modelo onde o transporte é modelado como saltos de partículas inseridas no
sistema a partir de um reservatório entre os sítios da rede, que representam os átomos que compõe a estrutura do grafeno (e
similares como nanofitas de grafeno, nanotubos de carbono, etc). Adicionamos um grau de liberdade para o estado da partícula
(‘spin up’ ou ‘spin down’), representando a polarização da mesma e estudamos como impurezas dispostas sobre a estrutura,
capazes de inverter a polarização de partículas que passam próximas à ela, alteram a polarização total que obtemos ao coletar as
partículas no final do sistema sabendo que inserimos uma corrente de partículas completamente polarizada em uma só direção
(todas as partículas com ‘spin up’). Mais especificamente, estudamos como diferentes disposições de impurezas sobre a estrutura
levam à resultados diferentes por meio de simulações numéricas baseadas no nosso modelo e que permitem o cálculo de
quantidades físicas de interesse (como a corrente e a polarização da corrente).
1606 – SELEÇÃO DO DECAIMENTO DS+ -> PI-K+K+
Autor(es): Davi Araujo Dalbuquerque Chaves
Orientação: Sandra Filippa Amato
Resumo:
A partícula Ds+ é um méson composto pelos quarks c e s, possui massa igual a 1968 MeV/c^2 e raramente decai em Pi-K+K+.
Nosso objetivo é selecionar com precisão a probabilidade desse decaimento. Para isso, utilizaremos os dados do experimento LHCb,
um dos quatro grandes detectores localizados no maior acelerador de partículas do mundo, o LHC. Em 2012, ano de obtenção dos
dados analisados, o LHC operava a uma energia de centro de massa de 8 TeV. A determinação do número de eventos observados
que correspondem de fato a decaimentos Ds+->pi-K+K+ é feita a partir do histograma de massa invariante das três partículas finais.
As combinações pi-K+K+ que não correspondem ao decaimento se distribuem de maneira linear ou exponencial são chamadas de
“background”, enquanto os candidatos verdadeiros se agrupam em torno do valor real da sua massa. Nosso trabalho se inicia com
uma amostra de cerca de 2 milhões de eventos pré-selecionados a partir de todas as colisões próton-próton guardadas em disco.
Buscamos então por grandezas físicas que discriminem eventos verdadeiros do background e que tenham bom acordo quando
comparamos suas distribuições obtidas dos dados com as obtidas de amostras simuladas. Nessa etapa do trabalho, definimos
então critérios de seleção baseados nas grandezas escolhidas, utilizando como figura de mérito a significância estatística do número
de eventos de sinal. Além disso, calculamos a eficiência dos critérios encontrados, a pureza da amostra após a sua aplicação e o
número final de eventos observados.
14 – STARBURSTS COMPACTOS EM Z ~ 0,2 – MORFOLOGIAS E ANÁLISE DE SEDS
Autor(es): Carolyne Santos de Oliveira
Orientação: Karín Menéndez Delmestre, Thiago Signorini Goncalves
Resumo:
O telescópio GALEX (Galaxy Evolution Explorer) recentemente descobriu uma amostra de galáxias luminosas no ultravioleta
(UVLGs; L_FUV > 2×10^10 L_Sol). Dentre estas, uma subamostra com brilho superficial I_FUV > 10^8 L_Sol kpc^-2 e redshift típico
de z ~0,1 ? 0,3 representa uma interessante população de galáxias compactas com altas taxas de formação estelar, muitas das
quais são similares aos starbursts típicos em alto redshift (e.g., galáxias Lyman-break em z ~ 2 ? 3). Nossa equipe obteve dados na
banda Ks com o instrumento FOURSTAR (Telescópio Baade de 6,5 m, Observatório Las Campanas, Chile) de uma amostra de ~40
UVLGs compactas. Observamos uma diversidade em morfologias e dividimos a amostra em três categorias, de acordo com a
morfologia na banda Ks: sistemas em interação (mergers), sistemas muito compactos (não-resolvidos espacialmente) e sistemas
relativamente extensos. Através da análise fotométrica nas bandas UV (GALEX), ópticas (SDSS) e no infravermelho próximo
(2MASS e FOURSTAR), realizamos o ajuste da distribuição de energia espectral (SED) das galáxias com o software Le Phare.
Apresentamos as propriedades que resultam dessa análise, incluindo massas estelares, idades e taxas de formação estelar. Com
isso visamos estabelecer semelhanças e diferenças entre as UVLGs de morfologias diferentes para galáxias normais no universo
local e para starbursts típicos (e.g., galáxias Lyman-break) no universo distante.
1328 – PARTÍCULA ESTOCÁSTICA RELATIVÍSTICA COM RUÍDO DE POISSON
Autor(es): Henrique Ribeiro de Mello
Orientação: Carlos Augusto Domingues Zarro, Reinaldo Faria de Melo e Souza
Resumo:
Na teoria do movimento de uma partícula Browniana, proposta por A. Einstein, a ocorrência de um elevado número de colisões é a
uma condição necessária para a aplicação do teorema do limite central, o que analiticamente leva ao ruído Gaussiano e processos
estocásticos do tipo de Wiener. Entretanto, e se esta condição não for verificada (por exemplo, num meio rarefeito) de modo que a
partícula em questão colide com o meio em em intervalos aleatórios, caracterizando um processo de Poisson? Ainda, e se as
velocidades forem comparáveis as velocidades da luz? Nesta apresentação, os processos estocásticos relativísticos submetidos ao
ruído de Poisson são estudados. Os processos Brownianos já foram estudados, abrindo caminho para a formulação covariante da
equação de Fokker-Planck. Contudo, casos não Gaussianos – Poisson incluído – não se podem utilizar a equação de Fokker-Planck
pois temos a presença dos cumulantes de todas as ordens., o que invalida a obtenção da equação de Fokker-Planck. Então. temos
que generalizar a equação de Langevin num contexto relativístico. Este passo foi parcialmente feito por P. Hanggi e J. Dunkel. O
primeiro objetivo é obter uma equação de Langevin relativística adaptada para um caso de um ruído de Poisson. O segundo passo
será generalizar o ruído de Poisson para um caso relativístico. É importante de saber como o ruído comporta-se em diferentes
referenciais. Algumas implicações deste formalismo serão discutidas. Referências: [1] N. G. Van Kampen, Stochastic Processes in
Physics
and Chemistry (North-Holland, Amsterdam, 2003), [2] J. Dunkel and P. Hänggi, Phys. Rep. 471, 1 (2009), [3] J. Dunkel and P.
Hänggi, Phys. Rev. E 71, 016124 (2005); Phys. Rev. E 72, 036106 (2005), [4] J. F. C. Kingman, Poisson Processes (Oxford:
Clarendon, 1994), [5]W. A. M. Morgado, S. M. D. Queirós and D. O. Soares- Pinto, J. Stat. Mech. P06010 (2011), [6] S. Weinberg,
Gravitation and Cosmology (Wiley, 1972).
107 – PROCURANDO POS-AGBS NO HALO
Autor(es): Rodolfo Rafael Palacios Carrasco
Orientação: Silvia Lorenz Martins
Resumo:
As camadas mais externas das estrelas de baixas massas e massas intermediárias (0.8 a 8 Msol) são ejetadas durante a fase AGB
(Ramo Assintótico das Gigantes) e pós-AGB (PAGB) formando envoltórios ricos em poeira e gás. Tal matéria foi enriquecida com
elementos sintetizados nas fases evolutivas anteriores a qual será ionizada no estágio evolutivo subsequente, a fase conhecida
como nebulosa planetária (PN). A importância destas estrelas no enriquecimento químico da galáxia, especialmente de He, N e C já
é bem conhecida. Nesse trabalho exploramos a possibilidade de detectar PAGBs do Halo utilizando o survey JPAS (Javalambre
Physics of the Accelerated Universe Astrophysical Survey ). O JPAS irá mapear o Universo com 56 filtros fotométricos estreitos
(delta lambda ~100 angstrons); A metodologia aplicada foi: primeiramente convuluimos espectros observados de PN do halo para
simular ?espectros? JPAS e verificamos que tal procedimento é eficiente para encontrar tais objetos. Repetimos o mesmo teste,
dessa vez convoluindo espectros observados para simular ?espectros? J-PLUS (Javalambre Photometric Local Universe Survey).
Somado a isso, utilizamos cores J-PLUS e cores obtidas de modelos para PAGB mostramos que é possível separar as diferentes
classes de objetos estelares.
1771 – ESTRELAS COMPACTAS CARREGADAS
Autor(es): Yara de Siuza Nello da Silva
Orientação: Carlos Augusto Domingues Zarro, Beatriz Blanco Siffert
Resumo:
Estuda-se o equilíbrio e estabilidade de estrelas compactas carregadas. para tal resolvemos numericamente o sistema de equações
diferenciais descrevendo a estrutura das estrelas compactas carregadas, incluindo a generalização da equação de
Tolman-Oppenheimer-Volkoff para esta classe de objetos. Supõe-se a equação politrópica para a equação de estado do fluido
perfeito. Para a relacionar-se a densidade de carga e a densidade de energia do fluido perfeito, faz-se uma hipótese adicional sobre
a relação entre a densidade de carga e a densidade de energia do fluido perfeito, com hipóteses mais realistas do que a relação
linear entre estas quantidades, usualmente feita na literatura sobre o assunto. Obtem-se o limite superior para a carga elétrica que
estes objetos podem possuir e estuda-se a questão da estabilidade e equilíbrio destas configurações, além disto verifica-se o
fenômeno da regeneração de carga, onde a densidade de energia das cargas elétricas contribui para a o colapso gravitacional da
estrela.
247 – A FOTODESSORÇÃO DE ÍONS MOLECULARES EM AMBIENTES CIRCUNSTELARES
Autor(es): Yanna Carolina Martins da Silva
Orientação: Heloisa Maria Boechat Roberty
Resumo:
Neste trabalho simulamos experimentalmente a interação de fótons energéticos com moléculas orgânicas, como o ácido acético
(CH3COOH), congeladas nas superfícies de grãos de poeira que ocorre em envoltórios de estrelas jovens. Esta interação induz aos
processos de fotoabsorção, fotoionização, fotodissociação e fotodessorção de íons moleculares do manto de gelo. Os experimentos
foram realizados no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS) utilizando fótons na faixa de raios-X ( ~ 500 eV) e a técnica de
espectrometria de massas por tempo de vôo (TOF-MS). Através dos espectros de massas dos fragmentos dessorvidos do gelo,
como CH2+ e CH3OH+, determinamos o rendimento de dessorção (íons/fóton) de cada espécie. Conhecendo o fluxo de fótons
emitidos pela estrela e os raios dos grãos de poeira, podemos obter a taxa de dessorção (íons/s). Como a abundância de cada uma
das moléculas depende das taxas de formação, destruição e dessorção, estes resultados mostram o quanto o processo de
fotodessorção contribui para o enriquecimento molecular em ambientes circunstelares.
1804 – MASSA DE IGNIÇÃO PARA ANÃS BRANCAS VIA FORMALISMO LAGRANGEANO
Autor(es): Pedro Paulo Pinto Foster
Orientação: Elvis do Amaral Soares, Joao Ramos Torres de Mello Neto
Resumo:
Estrelas são as grandes fábricas de elementos pesados no Universo. Sua existência é marcada por fases distintas, nas quais as
condições extremas às quais a matéria é sujeita em seu interior levam a fusão de diferentes elementos. Por fim, caso a estrela
possua uma massa inicial entre 6 e 10 massas solares [1], irá se tornar uma anã branca (white dwarf – WD): um corpo em que não
há reações nucleares, e que suporta a atração gravitacional através da pressão de degenerescência de elétrons. Segundo
Chandrasekhar [2], uma esfera sustentada por esse mecanismo, supondo ausência de campo magnético e rotação, pode ter até
1,44 massas solares. No entanto, a maior parte (aproximadamente 70%) das WD’s observadas possui massa por volta de 0,6
massas solares.
Takarada et al. [3], utilizando o bem estabelecido formalismo de Lane-Emden, mostraram que há um certo limite máximo de massa,
acima do qual uma WD de carbono-oxigênio entra em fusão e explode em supernova. No entanto, é feita uma hipótese de que os
elétrons são relativísticos em todas as regiões da estrela, o que constitui aproximação grosseira. Neste trabalho, realizamos cálculos
sobre a massa de ignição de uma maneira mais realística, através de uma equação de estado que engloba os regimes relativístico e
não-relativístico. Ao invés de utilizar o formalismo de Lane-Emden, utilizamos um modelo de lagrangeana efetiva [4], no qual
pensamos a estrela como formada por camadas (análoga a uma cebola) em equilíbrio termodinâmico e de densidade constante, e
realizamos os cálculos buscando a minimização da energia da estrela. Assim, obtivemos a temperatura central da estrela em função
de sua massa, e encontramos a massa-limite de ignição do carbono/oxigênio. Todos os cálculos foram realizados em rotinas escritas
em Mathematica.
Referências
[1] C.J. Hansen, S.D. Kawaller, V. Trimble, 2004, Stellar Interiors: physical principles, structure, and evolution
[2] Chandrasekhar,1957, An Introduction to the Study of Stellar Evolution
[3] Takarada K., Sato H., Hayashi C., Central Temperature and Density of Stars in Gravitational Equilibrium,Progress of Theoretical
Physics, vol. 36, No. 3,1966,.
[4] Rodrigues H., Duarte S. B., Kodama T, An Effective Lagrangian Description of Supernova-Core Bounce, Astrophysics and Space
Science 194 313-326, 1991.
2685 – ESTUDO DA RELAÇÃO ENTRE A EXCENTRICIDADE ORBITAL E AS COMPONENTES DE VELOCIDADE U E V
Autor(es): Felipe de Almeida Fernandes
Orientação: Helio Jaques Rocha Pinto
Resumo:
Neste trabalho, foi feito um estudo do problema de dois corpos a partir do formalismo de Lagrange. O estudo é focado no caso de
dois corpos isolados que interagem por meio de forças centrais. Inicialmente foi obtida uma expressão para a posição relativa dos
corpos em função da excentricidade da órbita. Em seguida, o resultado foi aplicado para um caso de interesse em Astrofísica
Galáctica, tratando um dos corpos como uma estrela e o outro como o restante da Galáxia. Utilizando os resultados obtidos no
tratamento do problema de dois corpos, foi obtida uma relação para a excentricidade da órbita em função das componentes de
velocidade U e V. Mostramos que esse formalismo leva a uma dependência da excentricidade orbital proporcional à soma quadrática
de U e V. A relação é comparada com dados observacionais do levantamento Geneva-Copenhagen e incorporada ao formalismo de
estimativa de idades cinemáticas que desenvolvemos no ano passado. Idades de estrelas de baixa massa foram recalculadas e
comparadas às idades estimadas antes da consideração da interdependência entre excentricidade, U e V.
2017 – AS LEIS DA TERMODINÂMICA DOS BURACOS NEGROS
Autor(es): Raphael da Silva Jacua
Orientação: Carlos Augusto Domingues Zarro
Resumo:
Na década de 60, o estudo dos teoremas de singularidade feitos por S. Hawking e R. Penrose, mostram sobre condições físicas
bastante gerais as condições pelos quais um colapso gravitacional gera buracos negros. Buracos negros passam seriamente a
fazerem parte dos tópicos de estudo em Relatividade Geral. Nos anos seguintes, no início da década de 70, S. Hawking, J.
Bardeen e B. Carter resumem estes estudos gerais de buracos negros na forma de 4 leis da mecânica dos buracos negros. A lei
zero dos buracos negros, diz que uma quantidade, conhecida como gravidade superficial (relacionada com a aceleração que um
observador deve ter para manter-se a uma distância constante do buraco negro) deve ser constante ao longo de um horizonte de
eventos. A primeira lei da mecânica relaciona como a mudança da massa de um buraco negro relaciona-se ao produto da gravidade
superficial pela área do horizonte de eventos. A segunda lei da mecânica diz que a área de um horizonte de eventos de um buraco
negro jamais pode diminuir em qualquer processo. A terceira lei da mecânica dos buracos negros estabelece que é impossível
reduzir a gravidade superficial de um buraco negro a zero. A semelhança com as leis da termodinâmica é notável, paralelamente J.
Bekenstein postula que de fato, a gravidade superficial relaciona-se com a temperatura e a área do horizonte de eventos com a
entropia. A massa do buraco negro relaciona-se com a energia. Somente, dois anos depois, S. Hawking mostra que de fato esta
analogia é mais do que uma mera curiosidade. Nesta apresentação vamos discutir as leis da mecânica dos buracos negros,
apresentando cada uma das leis, vamos justificar uma analogia com a termodinâmica e assim obter a temperatura, entropia e calor
específico de um buraco negro
936 – ANÁLISE FOTOSFERA-VENTO DE ESTRELAS O.
Autor(es): Elisson Saldanha da Gama de Almeida
Orientação: Wagner Luiz Ferreira Marcolino
Resumo:
Neste trabalho apresentamos uma análise espectroscópica para estrelas O gigantes do tipo tardio (O8-9.5III). Utilizamos dados de
alta resolução (0.1-0.3 Å) na região do ultravioleta, obtidos pelo telescópio espacial IUE, cobrindo a região de ? 1150-1975 Å. Nosso
objetivo é determinar os principais parâmetros físicos do vento estelar da amostra, i.e., a taxa de perda de massa e velocidade
terminal. Para tanto, utilizamos modelos sofisticados de atmosferas em expansão na situação não-ETL, através do código CMFGEN.
A motivação de nosso estudo vem do fato que estrelas O8-9.5III possuem luminosidades em torno de log(L/Lsol) = 5.2, onde
encontramos o ínicio do chamado “problema dos ventos fracos” – taxas de perda de massa de estrelas com luminosidades inferiores
ao valor mencionado são ordens de grandeza inferiores às previstas teoricamente via simulações hidrodinâmicas. Tal problema é
grave, uma vez que modelos evolutivos de ponta usam os resultados hidrodinâmicos, fornecendo trajetórias evolutivas muito
incertas. Apresentamos a metodologia criada para obter os parâmetros físicos e suas incertezas. As principais linhas diagnóstico
encontradas nesta região são: C IV 1550 (velocidade terminal), Si IV 1400 (perda de massa), e Fe III-V (temperatura efetiva). Os
resultados obtidos são analisados no diagrama momento modificado do vento versus luminosidade estelar, junto com dados de
estrelas O anãs e supergigantes. Possíveis razões para a existência dos ventos fracos são discutidas.
2245 – ALGUNS ASPECTOS DO PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA EM RELATIVIDADE GERAL
Autor(es): Francisco Gabriel Orlando
Orientação: Carlos Augusto Domingues Zarro
Resumo:
A Relatividade Geral, a melhor teoria existente para descrição da gravitação, resolveu de maneira elegante um dos grandes
enigmas da gravitação que foi a explicação do avanço do Periélio de Mercúrio e posterior previsão e medida do desvio gravitacional
da luz ao passar ao largo de corpos de grande massa. A sua elegância deve-se a utilização de apenas dois princípios: o princípio da
relatividade geral e o princípio da equivalência. O princípio da relatividade geral estabelece que as leis da física são as mesmas em
qualquer referencial (seja ele inercial ou não), fechando um antigo programa iniciado com Galileu, cuja afirmação era de que as leis
da mecânica eram as mesmas em qualquer referencial inercial, estendido para todas as leis físicas, na relatividade restrita por A.
Einstein, porém continua presa às amarras dos referenciais inerciais. Somente a relatividade geral retira a necessidade do
referencial ser inercial, inaugurando a mais democrática das teorias. Ao generalizar as leis da física para qualquer referencial,
acaba-se acertando a gravitação. O fato que as relaciona é conhecido como princípio da equivalência, que diz que um observador
acelerado na relatividade restrita equivale a um observador em repouso num campo gravitacional. A ideia física deste princípio é
muitas vezes enunciada na experiência pensada do acelerador de Einstein: um observador dentro de um elevador em queda livre
num campo gravitacional experimenta uma sensação de ausência de peso, ou ainda, num ambiente sem campos gravitacionais,
podemos criar a sensação de campo gravitacional se acelerarmos o elevador. O princípio da equivalência diz que qualquer
experiência local feita é incapaz de distinguir se um observador está acelerado num ambiente sem campo gravitacional ou se este
observador está em repouso num campo gravitacional. Nesta apresentação, vamos discutir os observadores acelerados em
relatividade restrita e veremos porque a gravidade é incompatível com a relatividade restrita. Discutiremos com cuidado o princípio
da equivalência e vamos testá-lo estudando o problema se uma carga elétrica em queda livre num campo gravitacional irradia ou
não.
511 – SUPER NOVAS IA : A INFLUÊNCIA DAS PROPRIEDADES DAS GALÁXIAS HOSPEDEIRAS NA ANÁLISE COSMOLÓGICA
Autor(es): Felippe Soares da Cruz, Luís Felipe Longo Micchi
Orientação: Ribamar Rondon de Rezende dos Reis, Mauricio Ortiz Calvao, Sergio Eduardo de Carvalho Eyer Joras
Resumo:
Supernovas do tipo Ia (SNIa) forneceram no final da década de 1990 a primeira evidência para a aceleração da expansão do
universo, uma das mais notáveis descobertas na cosmologia.Tal descoberta se baseia em correlações empíricas entre o brilho
máximo, a cor e a duração desses eventos, que possibilitam tratá-los como velas padrão, ou seja, podemos estimar sua distância até
nós a partir de medidas do seu fluxo (energia por unidade de área e tempo). Existem vários métodos de padronizãção das SNIa
(ajuste de curva de luz) na literatura, todos implementando as mesmas correlações empíricas. Mesmo após a padronização ainda
existe uma variação residual (por vezes chamada intrínseca) no brilho desses objetos, o que resulta em um erro sistemático
correspondente nas estimativas de distância. Com o intuito de reduzir este erro tem-se buscado novas correlações que, em conjunto
com as originais, poderiam aumentar a eficiência da padronização das SNIa.
Neste trabalho investigamos a proposta (Hayden et alii, 2012) de usar a correlação do brilho máximo das SNIa com a metalicidade
(abundância de oxigênio em relação à abundância de hidrogênio) da galáxia hospedeira. A metalicidade é estimada a partir da
fotometria (medidas de fluxo em faixas de comprimento de onda, tipicamente com 1000 angstroms de largura) por meio da chamada
relação fundamental de metalicidade, que relaciona a metalicidade com a massa estelar e a taxa de formação estelar da
galáxia.Reproduzimos independentemente os resultados principais apresentados pela referência apontando as hipóteses utilizadas e
suas implicações.
2241 – ÓPTICA DE TRANSFORMAÇÃO E DISPOSITIVOS DE INVISIBILIDADE
Autor(es): Luiz Carlos Aldeia Machado
Orientação: Carlos Augusto Domingues Zarro, Reinaldo Faria de Melo e Souza
Resumo:
Modelos análogos têm ganhado proeminência em pesquisas recentes. Inúmeros trabalhados aplicam alguns problemas de
relatividade geral em problemas de hidrodinâmica, de óptica geométrica em mecânica newtoniana ou de física quântica em óptica
ondulatória. Nesta apresentação iremos revisar de forma introdutória um modelo análogo conhecido como óptica de transformação.
A presença de um material óptico é representado por um índice de refração dependente da posição que curva a trajetória do raio
luminoso. Para certos materiais, conhecidos como meios de transformação, é possível empregar uma mudança de coordenada para
a qual o índice de refração transformado é igual a unidade. Logo, neste espaço transformado a luz viaja sem se curvar. Neste novo
espaço virtual os objetos físicos ocupam novas posições e mostraremos como podemos usar isto para “escondê-los” produzindo
dispostivos de invisibilidade. Nesta apresentação vamos introduzir as ideias básicas da óptica de transformação – a partir de seu
formalismo baseado na analogia óptico-mecânica descoberta por W. Hamilton e em transformações de coordenadas da geometria
de superfícies – e mostrar como este formalismo pode ser utilizado para criar dispositivos de invisibilidade.