Minicursos
Mini curso 1: Técnicas Analíticas com Feixes Iônicos Energéticos

Prof. Johnny Ferraz Dias (UFRGS)
Este curso irá abordar os fundamentos e aplicações de técnicas analíticas nucleares baseadas em feixes iônicos energéticos. O minicurso será dividido em três módulos distintos: 1) Introdução: Neste módulo serão abordados elementos básicos de física atômica, física nuclear e aceleradores necessários para o entendimento dos outros módulos; 2) Técnicas: Neste módulo será discutido as principais técnicas analíticas nucleares como PIXE (Particle-Induced X-ray Emission), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry), MeV-SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry with MeV ions), NRA (Nuclear Reaction Analysis) e técnicas baseadas em microfeixe iônico (micro-RBS, micro-PIXE, micro-NRA e STIM (Scanning Transmission Ion Microscopy)); 3) Aplicações: Neste módulo serão discutidas diversas aplicações das técnicas analíticas nucleares em áreas como a ciência forense, ciência dos materiais, farmacologia, ciência e tecnologia dos alimentos, biomonitoramento e mecanismos de absorção de metais por células dentre outras.
Mini curso 2: Dinâmicas fora do equilíbrio em sistemas complexos
Sistemas complexos é uma área multidisciplinar que surgiu nos últimos 40 anos na interfase entre a Física Estatística e outras ciências. Conforme áreas como biologia, geologia, economia, sociologia e outras vão desenvolvendo métodos de estudo mais próximos do rigor matemático, as técnicas da física e, em particular, da física estatística, têm encontrado terreno fértil para contribuir no avanço dessas outras áreas do conhecimento científico. Mas afinal, o que são sistemas complexos e quais são essas técnicas? Nas três aulas do minicurso vamos abordar algumas destas perguntas: Aula 1: O que são os sistemas complexos do ponto de vista da Física? Vamos apresentar algumas definições e ilustrar com alguns exemplos como os vidros de spin, redes neurais, ecossistemas, dinâmica de epidemias, problemas de otimização combinatória. Vamos descrever o que estes problemas têm em comum e por que os métodos da Física podem contribuir para entender suas propriedades e os seus comportamentos. Aula 2: Nesta aula vamos nos adentrar nos detalhes de um modelo particular de vidro de spin, do qual podemos obter a solução exata, analítica, tanto das suas propriedades de equilíbrio termodinâmico quanto da sua dinâmica de relaxação ao equilíbrio. Vamos caracterizar a dinâmica fora do equilíbrio do modelo e descrever rigorosamente duas propriedades marcantes na dinâmica deste tipo de sistemas: a memória e o “aging”. Aula 3: Na última aula vamos descrever com certo detalhe o problema da dinâmica de propagação de epidemias, enfatizando semelhanças e diferenças com outros sistemas complexos. Vamos introduzir o modelo SIR (Suscetível, Infectado, Recuperado), um dos modelos mais simples e bem conhecidos de propagação de epidemias e, tempo mediante, vamos descrever e resolver a dinâmica de um modelo generalizado que admite a possibilidade de reinfecção e, assim, a presença de fases endêmicas na dinâmica de tempos longos.
Prof. Daniel A. Stariolo (UFF)


O núcleo atômico é um minúsculo objeto de um átomo e governa os processos mais energéticos do universo. Mas como podemos estudá-lo em laboratório? Como podemos extrair informações sobre a forma e estrutura de objetos cujas dimensões típicas são 10^{-15} m? Essas e outras informações sobre a estrutura do núcleo atômico são investigadas através de reações nucleares. Neste mini-curso apresentarei uma introdução prática e conceitual ao mundo das reações nucleares ao longo de três palestras: Palestra 1: A Prática Experimental: Um panorama do arranjo experimental típico em reações nucleares, desde os aceleradores de partículas aos sistemas de aquisição. Com atividade prática para os interessados, será disponibilizado um pequeno conjunto de dados reais que podem ser analisados com simples script em Python. Palestra 2: A Linguagem da Teoria: Conheça os conceitos fundamentais, como seção de choque e mecanismos de reação, que formam a base para descrever as interações nucleares. Palestra 3: A Interpretação: Aprenda a decifrar um dos resultados de um experimento real – a distribuição angular de espalhamento – utilizando modelos para extrair propriedades fundamentais do núcleo.
Mini curso 3: Desvendando o Núcleo Atômico com Reações Nucleares – Da Medida à Interpretação
Prof. Roberto Linares (UFF)
Palestras

Nesta palestra, farei uma introdução ao estado atual da cosmologia do Universo primordial. Discutirei como elaboramos previsões que permitem testar diferentes cenários para essa fase inicial do universo e como os dados observacionais nos oferecem um acesso cada vez mais detalhado à física de altas energias do Universo antigo.
Palestra 1: Perspectivas observacionais da cosmologia do universo primordial.
Profa. Leila Lobato Graef (UFF)

Palestra 2: As diferentes faces da interação entre luz e matéria
Prof. Reinaldo Faria de Melo E Souza (UFF)
Boa parte dos fenômenos à nossa volta envolvem interação entre luz e matéria. A depender das escalas de energia e de temperaturas envolvidas, a explicação dessa interação pode necessitar de teorias distintas para ser satisfatoriamente descrita. Desde uma descrição puramente clássica, capaz de explicar o azul do céu e inúmeros outros fenômenos (alguns ainda tema de pesquisa atual) até teorias nas quais tanto a matéria quanto a luz necessitam de uma descrição quântica e relativística, a chamada teoria quântica de campos. A própria mecânica quântica nasce do estudo da emissão térmica de luz pela matéria. Nessa apresentação passeamos entre estas diferentes teorias através de exemplos. Nesse processo buscaremos discutir como o campo (e seus infinitos graus de liberdade) se tornou nos séculos XX e XXI uma grandeza fundamental em física e o papel que conceitos como o de vácuo quântico e de fótons desempenham em pesquisa atual. Do lado da matéria, veremos como a revolução trazida pela física da matéria condensada, com conceitos como quase-partículas, trouxe novas perspectivas para a interação entre luz e matéria.

Nanoestruturas inovadores são a chave para dispositivos e sensores mais eficientes. Nessa apresentação, discutiremos métodos modernos para sua produção e caracterização. Serão abordadas nanoestruturas formadas por nanopartículas (ferromagnéticas, antiferromagnéticas, e do tipo core-shell), multicamadas, filmes finos e materiais magnéticos moleculares, frequentemente utilizando materiais multifuncionais. As propriedades estruturais, térmicas e magnéticas dessas nanoestruturas serão discutidas em detalhe, visando compreender fenômenos físicos envolvidos e estabelecer estratégias para o desenvolvimento de materiais com propriedades controladas, como vidro de spin, superparamagnetismo, exchange bias, interações magnéticas entre outras. Além disso, serão descritas técnicas de deposição de nanoestruturas visando aplicações em dispositivos de maior eficiência.
Palestra 3: Nanoestruturas Magnéticas: Produção, Propriedades e Aplicações
Prof. Wallace de Castro Nunes (UFF)

Palestra 4: Matéria nuclear sob condições extremas
Prof. Gabriel Silveira Denicol (UFF)
Alguns micro-segundos após o Big-Bang, o universo era tão quente que a matéria somente poderia existir como uma sopa ultra-relativística de partículas elementares, chamada de plasma de quarks e glúons -- um precursor da matéria como a conhecemos hoje. Hoje em dia, os maiores aceleradores de partículas do mundo são capazes de reproduzir as condições que ocorreram no nosso universo primordial, atingindo temperaturas de até 5.5 trilhões de graus Celsius, possibilitando criar e estudar este novo estado da matéria em um ambiente controlado. Neste seminário vamos discutir a física por trás do estudo do plasma de quarks e glúons em aceleradores de partículas e os principais problemas em aberto desta área.
Palestra 5: Redes Quânticas Metropolitanas
Prof. Guilherme Temporão (PUC-RJ)
Nesta palestra, será abordado o tema da comunicação quântica em redes ópticas metropolitanas, com aplicações em computação distribuída, sensoriamento e segurança da informação. Será apresentado o exemplo da Rede Rio Quântica, a primeira iniciativa de rede quântica do Brasil.

