B-MRS Member is editor of Elsevier’s new book on photonic nanostructures.


Prof. Luciana R. Pires Kassab
Prof. Luciana R. Pires Kassab

Professor Luciana Reyes Pires Kassab (School of Technology of São Paulo, Fatec São Paulo), member of B-MRS, is co-editor of the book “Metal Nanostructures for Photonics”. Published by the Elsevier publishing house, the book discusses the photonic properties and applications of metallic nanostructures, as well as the preparation and characterization techniques of these materials. Professor Luciana R. Pires Kassab edited the book with Professor Cid Bartolomeu de Araujo (UFPE). More than 40 authors from different countries sign the book’s 12 chapters.

More information about the book: https://www.elsevier.com/books/metal-nanostructures-for-photonics/pires-kassab/978-0-08-102378-5

People in SBPMat community: interview with Sidney Ribeiro.


Sidney José Lima Ribeiro was born in Sao Paulo (Brazil) in 1959. In high school he signed up for a technical course in Chemistry in the seaside city of Santos. He later moved to Araraquara also in the state of São Paulo where he graduated with a bachelor`s (1982), master`s (1987) and then a doctorate degree (1992) in Chemistry at the University of the State of São Paulo Júlio de Mesquita Filho (UNESP). He began his teaching career in the Chemistry Institute – UNESP in 1986. From 2001 to 2003 he was the head of the General and Inorganic Chemistry Department. In 2008, he became a full professor. His postdoctoral fellowship was in France, at the École Centrale Paris (1994) and at the Centre National d’ Etudes des Telecomunications, CNET (1995).

Professor Sidney Ribeiro is a member of the editorial board of the Journal of Sol-Gel Science and Technology (Springer) and the Journal of Non-Crystalline Solids (Elsevier) and editor of the Eclectic Chemistry journal (Chemistry Institute of UNESP).

He is the author of over 300 peer reviewed articles published in international journals, 7 books or book chapters and 19 patent applications. His scientific production has approximately 5,000 citations. He has mentored or supervised a hundred research works, including doctoral theses, master`s dissertations, postdoctoral research and scientific initiation projects.

He was a visiting researcher at the National Institute for Research in Inorganic Materials (Japan) and visiting professor at the University of Trento (Italy), at the Universities of Angers and Toulouse (France), the University of Aveiro (Portugal) and the Federal University of Juiz de Fora (Brazil).

He has been a member of the São Paulo State Academy of Sciences since 2012 and full member of the Brazilian Academy of Sciences (ABC) since 2015.

Here is a brief interview with the researcher.

SBPMat newsletter: – Tell us what led you to become a scientist and work in the Materials area.

Sidney Ribeiro: – I am a chemist. I studied a technical Chemistry course at the Carmelite High School in Santos. Afterward, by now truly enjoying chemistry, I got my Bachelor`s Degree in Chemistry here in Araraquara. I graduated in 1982. I completed my Master`s in Spectroscopy of Lanthanide here at UNESP under the guidance of Professor Ana Maria G. Massabni which included a national doctoral “sandwich” program, with a part of the work done here in Araraquara and another part at the Federal University of Pernambuco under the guidance of Prof. Gilberto Sá. In my doctoral research I started to work in the interface between Chemistry – Physics – Materials Science, in which we participate until today. My post-doctoral research was at the École Centrale Paris and CNET France Telecom from 1994-95.

SBPMat newsletter: – In your opinion, what are your main contributions to the Materials area, considering all aspects of scientific activity?

Sidney Ribeiro: – We have worked with materials containing rare earth ions with applications in photonics and biomedicine. We have two very well-cited review papers that can serve as an example for those interested in learning more about our work:

1-Carlos, LD et al, Lanthanide-Containing light-emitting organic-inorganic hybrids: a bet on the future, Advanced Materials (2009) 21(5) 509-534.

2-Correia SFH et al, Luminescent solar concentrators: challenges for lanthanide-based organic-inorganic hybrid materials, J. of Materials Chemistry A (2014) 2 (16) 5580-5596.

Our postgraduate program is classified by Capes as level 7 (the highest) and our undergraduate courses are among the best in Latin America. This basic science work has resulted in the training of skilled labor (27 master’s degrees, 20 doctoral degrees and 23 postdoctoral supervisions and dozens of undergraduate students), the deposit of 19 patent applications, and spin-offs or cooperation with a dozen small businesses that now manufacture products developed in our laboratories. The trinomial research-education-extension is definitely well explored at IQ-UNESP.

SBPMat newsletter: – Please leave a message to the readers who are beginning their scientific careers.

Sidney Ribeiro: – We are all born liking science. Who, as a child, in a moment of scientific inspiration, didn’t mix our mother’s perfume with insecticide and some olive oil just to “see what came out of it”? This taste for science has to be preserved in our educational system.  And for those who are starting out I say: go ahead. The country needs you. Someone said that when you do what you love you will never “have to work”. Work becomes your pastime and it’s really awesome.

Artigo científico em destaque: Estrutura molecular e eletrônica de cromóforos desvendada.


O artigo científico de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:
Marcelo G. Vivas, Daniel L. Silva, Leonardo De Boni, Yann Bretonniere, Chantal Andraud, Florence Laibe-Darbour, J.-C. Mulatier, Robert Zalesny, Wojciech Bartkowiak, Sylvio Canuto, Cleber Mendonca. Revealing the Electronic and Molecular Structure of Randomly Oriented Molecules by Polarized Two-Photon Spectroscopy. Journal of Physical Chemistry Letters, 2013, 4, 1753-1759. DOI: 10.1021/jz4007004.

 

Texto de divulgação:
Estrutura molecular e eletrônica de cromóforos desvendada

Em um artigo publicado no Journal of Physical Chemistry Letters (JPCL), pesquisadores dos institutos de Física da USP de São Carlos e São Paulo, em colaboração com químicos da França e da Polônia, aplicaram a espectroscopia baseada no fenômeno de absorção de dois fótons em cromóforos (partes de moléculas responsáveis por sua cor) orgânicos quirais (que não podem ser sobrepostos à sua imagem no espelho). A técnica revelou informações muito relevantes de sua estrutura eletrônica e molecular.

“A principal contribuição deste trabalho foi mostrar, através de uma prova de conceito, que a espectroscopia de absorção de dois fótons com controle de polarização é capaz de fornecer informações preciosas e adicionais a respeito da estrutura molecular e eletrônica de cromóforos randomicamente orientados”, resume Marcelo Vivas, primeiro autor do artigo e pesquisador de pós-doutorado no grupo de Fotônica do Instituto de Física da USP São Carlos.

O grupo de Fotônica realiza há mais de quinze anos estudos experimentais em óptica não linear de materiais orgânicos e inorgânicos. Em particular, os estudos sobre espectroscopia óptica de absorção de dois fótons com controle de polarização iniciaram no grupo há cerca de cinco anos. “Uma vez que os integrantes do grupo são majoritariamente físicos de formação e, portanto, não realizam a síntese desses materiais, há sempre a necessidade de colaboração com grupos do Brasil e exterior para aquisição de amostras”, comenta Vivas. Uma dessas colaborações ocorreu com o grupo da professora Chantal Andraud da École Normale Supérieure de Lyon (França), especialista na síntese de materiais orgânicos quirais. Quanto aos pesquisadores da Polônia, químicos teóricos, a colaboração surgiu uns seis anos atrás quando um dos autores do trabalho foi realizar um estágio de um ano na universidade polonesa.

Espectroscopia de absorção de dois fótons
A espectroscopia em questão se baseia no fenômeno óptico não linear da absorção de dois fótons, no qual dois fótons, não necessariamente da mesma frequência, são absorvidos por átomos ou moléculas em um mesmo evento quântico. Os fótons, sobrepostos espaço-temporalmente, promovem uma transição eletrônica para um nível de energia real, correspondente à soma em energia dos fótons individuais. O efeito foi proposto teoricamente por Maria Goppert-Mayer (Goppert-Mayer, M. On Elementary acts with two quantum jumps. Annalen der Physik 8, 273-294) durante sua tese de doutorado, defendida em 1930, mas só foi verificado experimentalmente em 1961, após o advento do laser (W. Kaiser and C.G.B. Garrett, Two-photon excitation in CaF2:Eu2+, Physical Review Letters 7, 229–232 ).

Na espectroscopia, explica Vivas, devido às diferentes regras de seleção da mecânica quântica, o efeito de absorção de dois fótons permite obter acesso e identificar estados eletrônicos que são inacessíveis por técnicas convencionais que utilizam efeitos ópticos lineares.

A pesquisa publicada no JPCL
Os autores do artigo escolheram para o trabalho duas moléculas quirais, uma com estrutura linear e outra com estrutura em forma de V, que, apesar de serem constituídas pelo mesmo grupo químico (fenil-acetileno), apresentam estruturas eletrônicas distintas.

“Moléculas π-conjugadas, como aquelas estudadas no trabalho da JPCL, têm atraído considerável atenção de físicos, químicos, engenheiros e biólogos, uma vez que elas permitem explorar distintos efeitos da interação radiação-matéria e, além disso, possuem aplicações latentes em novas tecnologias”, contextualiza Vivas.

Para estudar sua estrutura eletrônica e molecular com base na absorção de dois fótons, os cientistas utilizaram a técnica de Varredura-Z fazendo uso de um amplificador óptico paramétrico bombeado por um sistema laser amplificado de femtossegundos, e cálculos teóricos baseados na Teoria do Funcional da Densidade.

Um dos resultados mais significativos reportados no artigo do JPCL é a determinação da direção dos momentos de dipolo elétricos, obtidos por espectroscopia de absorção de dois fótons e corroborados por resultados de química quântica. Neste diagrama ilustrativo da geometria molecular das moléculas quirais estudadas, as direções dos dipolos indicam a estrutura molecular mais provável para as duas moléculas dissolvidas em solução de clorofórmio.

Oportunidade: mestrado e doutorado na área de aplicações fotônicas de grafeno e nanomateriais.


O Centro Mackenzie de Pesquisas Avançadas em Grafeno e Nanomateriais (MackGrafe) anuncia que estão abertas (até dia 21/05) as inscrições para mestrado e doutorado na área de aplicações fotônicas, optoeletrônicas e plasmônicas de grafeno e nanomateriais, vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica (PPGEE) da Universidade Presbiteriana Mackenzie.

Inscrições: até 21/05 para início no segundo semestre de 2013.

O MackGrafe iniciou suas atividades em 2012 e tem um financiamento inicial de cerca de R$ 30 milhões, que inclui a construção de um novo prédio e a aquisição equipamentos de estado-da-arte para fabricação e caracterização de amostras e dispositivos de grafeno. O Centro visa a desenvolver pesquisa de nível mundial em grafeno e nanomateriais, com uma abordagem de engenharia aplicada e foco em dispositivos fotônicos, optoeletrônicos e plasmônicos. O MackGrafe é um centro “irmão” do Graphene Research Centre da National University of Singapore (GC-NUS), trabalhando de forma integrada e complementar.

Mais informações sobre o processo seletivo:
http://www.mackenzie.br/fileadmin/Decanato_Pesquisa_Pos/2013/index.html