Boletim SBPMat – edição 25 – setembro 2014 – especial XIII Encontro da SBPMat.

Edição nº 25 – Setembro de 2014

Especial XIII Encontro da SBPMat – João Pessoa, 28 de setembro a 2 de outubro

Saudações, .

Últimos preparativos para o encontro de João Pessoa!

– Veja a mensagem dos coordenadores do evento, que neste ano conta com 2.141 trabalhos aceitos e cerca de 2.000 inscrições de 28 países até o momento. Na mensagem, os professores Ieda Garcia e Severino de Lima apontam os destaques da programação do encontro deste ano! Aqui.

– Depois do almoço a antes das plenárias da tarde, você poderá assistir em João Pessoa às palestras técnicas de patrocinadores do encontro: a Shimadzu falará sobre MEV com feixe de íons e detector TOF SIMS, e a FEI abordará DualBeam TEM. Saiba mais.
João Pessoa, a “porta do sol”. Saiba mais sobre a cidade, uma das mais antigas do Brasil, e suas atrações naturais e culturais. E prepare-se para mergulhar em águas verdes a 28° C! Leia sobre João Pessoa.
– O que levar na mala? Acompanhe a previsão do tempo, cujas temperaturas devem ficar entre os 22° C e os 30° C. Mas atenção, a organização adverte que, no Centro de Convenções, o ar condicionado deixará o ambiente friozinho… Link para clima em João Pessoa.
Inscrições para participar do evento: aqui.
– Panorama geral da programação: aqui.
– Busca de horários e locais das apresentações dos simpósios: aqui.

–  Algumas opções de hospedagem, locação de carros, transporte desde aeroportos da região, transporte hotéis-centro de convenções e passeios: veja na página inicial do site do evento. Aqui.

– E a festa? Neste ano, será realizada na noite da quarta-feira no Espaço da Caixa Econômica Federal no Cabo Branco. Os ingressos poderão ser comprados na secretaria a partir da segunda-feira às 13h00.

Entrevistas com plenaristas (em português)

Entrevistamos Robert Chang, professor do primeiro departamento de Ciência de Materiais do mundo, na Northwestern University. Além de possuir uma notória carreira como pesquisador (seu índice H é de 56), “Bob” tem se dedicado, nos últimos 20 anos, a conduzir o desenvolvimento do programa Materials World Modules, que desenvolve material educativo de caráter interativo e lúdico (por exemplo, jogos de cartas) sobre Materiais e Nanotecnologia para estudantes do Ensino Básico e seus professores. Na sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat, o professor Chang tentará mobilizar cidadãos do mundo a solucionar problemas globais, juntos. Veja nossa entrevista com o cientista.

Também falamos com o professor Colin Humphreys, professor da University of Cambridge.  Entre outras honrarias, o cientista recebeu da Rainha de Inglaterra o título de “Sir”, por seus serviços prestados à ciência. Além de ser autor de mais de 600 publicações, o professor desenvolveu materiais para a indústria que hoje voam em motores de aviões e criou LEDs de baixo custo baseados em nitreto de gálio, material no qual é especialista. Em João Pessoa, mostrará, entre outras questões, como o nitreto de gálio poderia reduzir o consumo de eletricidade do mundo em 25%. Veja nossa entrevista com Colin Humphreys.
Entrevistamos o físico alemão Karl Leo, especialista em semicondutores orgânicos. Além de ser autor de mais de 550 papers com mais de 23.000 citações e de 50 famílias de patentes, o cientista já participou da criação de 8 empresas spinoff. Na sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat, Karl Leo falará sobre dispositivos orgânicos de alta eficiência, como OLEDs e células solares. Veja nossa entrevista com Karl Leo.
Também falamos com o físico português Luís António Ferreira Martins Dias Carlos, da Universidade de Aveiro, que dará uma palestra plenária em nosso encontro de João Pessoa sobre luminescência aplicada à nanomedicina. Na entrevista, o professor compartilhou conosco seus trabalhos mais destacados na área de Materiais. Ele também nos falou sobre alguns desafios da área de luminescência para aplicações médicas, tanto no diagnóstico por imagens quanto no mapeamento da temperatura intracelular, e citou exemplos de aplicações de materiais luminescentes que estão no mercado e já são utilizadas no diagnóstico e tratamentos de diversas doenças. Veja nossa entrevista com Luís Dias Carlos.
Conversamos com o cientista francês Jean-Marie Dubois, especialista em quasicristais (estruturas ordenadas mas não periódicas de materiais sólidos) e pioneiro no patenteamento de aplicações dos quasicristais. Ele nos contou um pouco quais são suas principais contribuições à área de Materiais e adiantou o tema da sua plenária, na qual falará sobre essa ordem não periódica que está presente em ligas metálicas, polímeros, óxidos e nanoestruturas artificiais e que gera propriedades sem precedentes. Na foto, Jean-Marie Dubois (esquerda) e Dan Shechtman, quem recebeu um Prêmio Nobel em 2011 pelos quasicristais, usando gravatas iguais, decoradas com um mosaico de Penrose – um exemplo típico de aperiodicidade. Veja nossa entrevista com Jean-Marie Dubois.
Também entrevistamos o químico italiano Roberto Dovesi, um dos criadores de CRYSTAL, ferramenta computacional para cálculos quânticos ab initio usados no estudo de diversas propriedades de materiais sólidos. O código CRYSTAL hoje é utilizado em mais de 350 laboratórios no mundo. Na sua palestra plenária, Dovesi tentará demonstrar que, atualmente, simulações quânticas podem ser ferramentas muito úteis para complementar os experimentos. Veja nossa entrevista com Roberto Dovesi.
Entrevistamos o professor Alberto Salleo, da Universidade de Stanford, que falará no XIII Encontro da SBPMat sobre dispositivos eletrônicos orgânicos. Jovem, porém dono de uma carreira que já se destaca internacionalmente, Salleo nos contou sobre os trabalhos de seu grupo, que tem se aprofundado no estudo do papel exercido pelas imperfeições no transporte de cargas em semicondutores orgânicos. Ele também compartilhou conosco seus papers mais destacados, publicados na Nature Materials. Finalmente, Salleo falou sobre os próximos desafios e aplicações da eletrônica orgânica e adiantou o que pretende abordar na sua plenária, que promete ser informativa e amena para um amplo público. Veja nossa entrevista com Alberto Salleo.
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Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Robert Chang (Northwestern University, EUA).

Prof. Chang e outros desenvolvedores de Nanocos, um jogo de cartas que incentiva estudantes a aprender conceitos de ciência e seu papel na escala nano.

Robert Chang é professor de Ciência e Engenharia de Materiais no primeiro departamento acadêmico de Ciência de Materiais do mundo, criado há mais de 50 anos na Northwestern University, na qual ele também é diretor do Instituto de Pesquisa em Materiais.

Ele recebeu o título de Bacharel em Ciências, com habilitação em Física, no Massachusetts Institute of Technology (MIT) e o de doutor em Física de Plasmas na Princeton University. Por 15 anos, ele conduziu pesquisas básicas na Bell Labs. Durante os últimos 28 anos na Northwestern University, também dirigiu diversos centros e programas de pesquisa e educação na área de materiais da National Science Foundation (NSF).

O professor Chang foi presidente da Sociedade de Pesquisa em Materiais dos Estados Unidos, a Materials Research Society (MRS) em 1989. Ocupa o cargo de Secretário Geral e Presidente Fundador da União Internacional de Sociedades de Pesquisa em Materiais (IUMRS, na sigla em inglês). Recebeu várias distinções por seu trabalho, como o Prêmio Woody, da MRS, em 1987, a bolsa Siu Lien Ling Wong, da Universidade Chinesa de Hong Kong, em 1999, e o Prêmio Director´s Distinguished Teaching Scholar da NSF, em 2005. Além de membro da Sociedade Americana de Vácuo e da MRS, ele é membro honorário das Sociedades de Pesquisa em Materiais da Índia, Japão e Coreia.

Ele é (co)autor de 400 artigos em publicações arbitradas, com aproximadamente 13.000 citações e um índice H de 56.

Segue a nossa entrevista com o professor Chang, que dará uma palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat.

Boletim SBPMat: – No seu ponto de vista, quais sãos as suas principais contribuições para a área de Ciência e Engenharia de Materiais?

Robert Chang: 1. O processamento a plasma de materiais semicondutores;

2. Materiais baseados em carbono, como o diamante, fulerenos e nanotubos de carbono, e os dispositivos relacionados a eles;

3. Células solares de 3ª geração;

4. Materiais plasmônicos infravermelhos e sensores.

5. Filmes finos de óxidos para dispositivos eletrônicos e fotônicos.

Publicações mais importantes abaixo.

H. Cao, Y. G. Zhao, S. T. Ho, E. W. Seelig, Q. H. Wang, and R. P. H. Chang. Random Laser Action in Semiconductor Powder. Phys. Rev. Lett. 82, 2278 (1999); DOI:http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.82.2278.

Michael D. Irwin, D. Bruce Buchholz, Alexander W. Hains, Robert P. H. Chang, and Tobin J. Marks.p-Type semiconducting nickel oxide as an efficiency-enhancing anode interfacial layer in polymer bulk-heterojunction solar cells. PNAS, vol. 105 no. 8, 2783–2787 (2008); doi: 10.1073/pnas.0711990105.

Q. H. Wang, A. A. Setlur, J. M. Lauerhaas, J. Y. Dai, E. W. Seelig and R. P. H. Chang. A nanotube-based field-emission flat panel display. Appl. Phys. Lett. 72, 2912 (1998);http://dx.doi.org/10.1063/1.121493.

Quanchang Li, Vageesh Kumar, Yan Li, Haitao Zhang, Tobin J. Marks, and Robert P. H. Chang. Fabrication of ZnO Nanorods and Nanotubes in Aqueous Solutions. Chem. Mater., 2005, 17 (5), pp 1001–1006. DOI: 10.1021/cm048144q.

Boletim SBPMat: – E quais são as suas principais contribuições para a educação científica, especialmente na área de Ciência de Materiais?

Robert Chang: – Nos últimos 20 anos, eu conduzi o desenvolvimento do programa Materials World Modules para ensinar estudantes pré-universitários sobre materiais e nanotecnologia: materialsworldmodules.orgnclt.usgsasprogram.orgimisee.net.

Boletim SBPMat: – Poderia nos dar uma prévia da sua palestra plenária no Encontro da SBPMat? Do que o senhor pretende tratar?

Robert Chang: – Mobilizar cidadãos do mundo a solucionar problemas globais, juntos!

Boletim SBPMat: – Fique à vontade para deixar uma mensagem aos nossos leitores na comunidade de Pesquisa em Materiais, se quiser.

Robert Chang: – A pesquisa e a educação em materiais e nanotecnologia são a força que impulsionará todas as tecnologias futuras, inclusive nas áreas de energia, meio ambiente, saúde e segurança.

Processo seletivo para bolsas de pós-doutorado CAPES/PNPD no Programa de Pós-Graduação em Física da UFSC-Florianópolis.

O Programa de Pós-Graduação em Física da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC-Florianópolis) anuncia a disponibilidade de 4 (quatro) bolsas de pós-doutorado PNPD/CAPES, para o período de 2 (dois) anos, com possível prorrogação.  A mensalidade da bolsa é de 4.100.00 reais e o valor de custeio anual é de 12.000,00 reais.

O candidato pode atuar em linhas de pesquisa TEÓRICAS ou EXPERIMENTAIS, em uma das seguintes áreas: Astrofísica, Física Atômica e Molecular, Física da Matéria Condensada e Mecânica Estatística, Física Nuclear e de Hádrons, Física de Partículas e Campos.
Informações sobre os projetos e linhas de pesquisa:

– Duas (2) bolsas para o projeto “Fortalecimento das linhas de pesquisa do Programa de Pós-Graduação da Física da UFSC” link projeto

– Uma (1) bolsa para o projeto “Fronteiras da Física Teórica e Computacional” link projeto

– Uma (1) bolsa para o projeto “Nanotecnologia e Instrumentação Virtual” link projeto

Edital CAPES- PNPD institucional: Click aqui

Inscrições:

O candidato deverá enviar e-mail para  com os seguintes documentos*:

1) Curriculum Vitae Lattes atualizado;

2) Descrição de interesses científicos, incluindo projeto de pesquisa para o período (outubro/2014 a setembro/2016) com no máximo 10 páginas;

3) Nome e e-mail de duas pessoas para eventuais cartas de recomendação;

4) O candidato deve, no ato da inscrição, informar o título do projeto para o qual estará concorrendo.

*Toda documentação deve ser enviada em um único e-mail. Os documentos 1 e 2 devem ser anexados ao e-mail, ambos em formato pdf.

Período de inscrições: 26/08/2014 a 12/09/2014

Divulgação do Resultado: até o dia 22 de setembro de 2014.

Critérios para seleção:

Os candidatos terão sua documentação avaliada pelos seguintes quesitos:

– Potencial e domínio do candidato em sua área de pesquisa;
– Diversidade de sua formação;
– Qualidade e quantidade de sua produção intelectual;
– Autonomia e maturidade científica;
– Potencialidade de interação efetiva com os grupos de pesquisa do Programa.

Requisitos do candidato à bolsa (item 4.4 do Edital da CAPES)

O candidato indicado para recebimento da bolsa do PNPD deverá atender aos seguintes requisitos:

a)   ser brasileiro ou possuir visto permanente no País. No caso de candidato estrangeiro, este deverá estar, no momento da implementação da bolsa, em situação regular no País;
b)    estar em dia com as obrigações eleitorais;
c)    possuir em seu currículo Lattes qualificações que demonstrem capacitação suficiente para desenvolver o projeto;
d)    não ser beneficiário de outra bolsa de qualquer natureza;
e)    dedicar-se integralmente e exclusivamente às atividades do projeto;
f)     não ter vínculo empregatício (celetista ou estatutário);
g)    não ser aposentado ou encontrar-se em situação equiparada;
h)    estar apto a iniciar as atividades relativas ao projeto tão logo seja aprovada a sua candidatura pela respectiva agência;
i)   ter obtido o título de doutor há, no máximo, 5 (cinco) anos quando da implementação da bolsa, estando de posse do seu diploma. Em caso de diploma obtido em instituição estrangeira, este deverá possuir o reconhecimento de validação, conforme dispositivo legal;
j)     ter seu currículo atualizado e disponível na Plataforma Lattes.

Boletim SBPMat – edição 24 – agosto 2014.

 

Edição nº 24 – Agosto de 2014

Saudações, .

XIII Encontro da SBPMat: João Pessoa – 28/9 a 2/10

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Falta apenas UM mês para nosso encontro da comunidade de pesquisa em Materiais!

Inscrições para participar do evento: aqui.

–  Algumas opções de hospedagem, locação de carros, traslados e passeios: veja na página inicial do site do evento. Aqui.

Entrevistas com plenaristas

Entrevistamos o físico alemão Karl Leo, especialista em semicondutores orgânicos. Além de ser autor de mais de 550 papers com mais de 23.000 citações e de 50 famílias de patentes, o cientista já participou da criação de 8 empresas spin-off. Na sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat, Karl Leo falará sobre dispositivos orgânicos de alta eficiência, como OLEDs e células solares. Veja nossa entrevista com Karl Leo (traduzida ao português).

Também entrevistamos o físico português Luís António Ferreira Martins Dias Carlos, da Universidade de Aveiro, que dará uma palestra plenária em nosso encontro de João Pessoa sobre luminescência aplicada à nanomedicina. Na entrevista, o professor compartilhou conosco seus trabalhos mais destacados na área de Materiais. Ele também nos falou sobre alguns desafios da área de luminescência para aplicações médicas, tanto no diagnóstico por imagens quanto no mapeamento da temperatura intracelular, e citou exemplos de aplicações de materiais luminescentes que estão no mercado e já são utilizadas no diagnóstico e tratamentos de diversas doenças. Veja nossa entrevista com Luís Dias Carlos (em português).
Artigo em destaque 

Ao fazer pequenos ajustes na técnica de deposição de filmes finos conhecida como magnetron sputtering, um grupo de cientistas conseguiu controlar a direção da magnetização na fabricação de válvulas de spin, dispositivos formados por camadas nanométricas de materiais magnéticos e não magnéticos, usados, por exemplo, na leitura de dados dos discos rígidos. Este trabalho de spintrônica, conduzido por pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), foi recentemente publicado na Applied Physics Letters.

Veja a matéria de divulgação que preparamos para esta edição.

Você pode sugerir artigos da área de Materiais com significativa participação brasileira publicados em periódicos com alto fator de impacto para ser divulgados na seção “Artigo em destaque” do boletim: comunicacao@sbpmat.org.br.

História da pesquisa em Materiais no Brasil 

Somamo-nos às comemorações do Programa de Pós-Graduação em Materiais da Universidade de Caxias do Sul (UCS) por seus 10 anos de existência, com uma matéria e fotos sobre a história do programa e sua interação com a indústria da regiãoVeja aqui.

Você pode sugerir temas para esta seção histórica do boletim: comunicacao@sbpmat.org.br.

Dicas de leitura
– Contribuição da nanotecnologia ao diagnóstico por imagens de problemas do intestino delgado (divulgação de paper da Nature Nanotechnology). Aqui.– Com um  AC-TEM, cientistas testam e observam ao vivo propriedades elétricas do grafeno e a relação com sua estrutura (divulgação de paper da Nanoletters). Aqui.– Xerox faz P&D em grafeno, e patente nº 2.000 da empresa é sobre nanofolhas de grafeno. Aqui.

– Material para blocos cerâmicos para a construção civil desenvolvido na Universidade Estadual de Maringá (UEM) aproveita resíduos (lodo) de lavanderias da região. Aqui.

– Flexível, resistente e biodegradável, teia de aranha fabricada em laboratório da Embrapa pode ter diversas aplicações. Aqui.

Oportunidades
– Pós-doutorado no Center for Research, Technology and Education in Vitreous Materials (CeRTEV), em São Carlos. Aqui.– Concurso para professor no Instituto de Física da Universidade Federal de Goiás (Goiânia, GO). Aqui.– Concurso de comunicação/popularização científica por meio de science slams para pesquisadores atuantes no Brasil. Aqui.

– Prêmio da EDP para projetos de empreendimentos para cidades inteligentes (eficiência energética, energias renováveis). Aqui.

Próximos eventos da área
– 13th European Vacuum Conference + 7th European Topical Conference on Hard Coatings + 9th Iberian Vacuum Meeting. Aqui.– 19th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. Aqui.– XIII Encontro da SBPMat. Aqui.

– International Symposium on Crystallography – 100 years of History. Aqui.

– Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica (CBEB). Aqui.

 MM&FGM 2014 – 13th International Symposium on Multiscale, Multifunctional and Functionally Graded Materials. Aqui.

– X Brazilian Symposium on Glass and Related Materials (X-BraSGlass). Aqui.

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Artigo em destaque: Engenharia precisa na fabricação de válvulas de spin.

O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é:

T. E. P. Bueno, D. E. Parreiras, G. F. M. Gomes, S. Michea, R. L. Rodríguez-Suárez, M. S. Araújo Filho, W. A. A. Macedo, K. Krambrock and R. Paniago. Noncollinear ferromagnetic easy axes in Py/Ru/FeCo/IrMn spin valves induced by oblique deposition. Appl. Phys. Lett. 104, 242404 (2014). DOI: 10.1063/1.4883886.

Artigo de divulgação:

Engenharia precisa na fabricação de válvulas de spin.

A produção e caracterização de válvulas de spin é o tema de um trabalho de colaboração entre pesquisadores do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG),  do Laboratório de Física Aplicada do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN) e da Pontifícia Universidade Católica do Chile, cujos resultados foram recentemente publicados no prestigiado periódico Applied Physics Letters (APL).

Válvulas de spin são dispositivos formados por três ou mais camadas de espessura nanométrica compondo um sanduíche de materiais magnéticos e não magnéticos. Sensores constituídos por tais estruturas cumprem papel fundamental na leitura das informações gravadas nos discos rígidos, entre outras aplicações.

O funcionamento das válvulas de spin se baseia num efeito chamado “magnetorresistência gigante”, que foi o motivo do Prêmio Nobel de Física de 2007. A magnetorresistência gigante nas válvulas de spin consiste numa grande alteração da resistência elétrica frente à ação de um campo magnético. Essa resistência depende da orientação relativa entre as magnetizações das camadas compostas por material magnético.

A magnetização de um material magnético é determinada pela orientação dos spins de seus elétrons. Os elétrons possuem duas características intrínsecas: carga elétrica e momento magnético, esta última conhecida como spin. Explorar o grau de liberdade do spin do elétron em adição à sua carga levou ao surgimento de um novo campo de pesquisa, denominado spintrônica.

Então, na magnetorresistência gigante das válvulas de spin, quando as camadas de material magnético têm a mesma direção e sentido de magnetização, o dispositivo diminui sua resistência elétrica e se torna um melhor condutor da eletricidade. Já quando as camadas magnéticas adquirem sentidos opostos de magnetização, acontece um significativo aumento da resistência elétrica.

Para compreender melhor esse efeito e, mais adiante, os resultados apresentados no artigo da APL, é importante lembrar que a magnetização é uma grandeza física vetorial e que, portanto, além de possuir uma intensidade (chamada módulo), ela tem uma direção (paralela, perpendicular) e um sentido (indicado pela ponta da seta que representa o vetor). Geralmente, multicamadas metálicas compostas por materiais magnéticos separados por uma camada não magnética, como as válvulas de spin, têm as magnetizações das camadas ferromagnéticas acopladas, explica Thiago Bueno, primeiro autor do artigo da APL e aluno do Doutorado em Física da UFMG, orientado pelo professor Roberto Magalhães Paniago. Esse acoplamento pode resultar em magnetizações paralelas (chamadas “colineares”) com mesmo sentido ou com sentidos opostos, e também em magnetizações não colineares, como mostra esta figura:

Camadas ferromagnéticas “sanduichando” uma camada não magnética de rutênio. As setas vermelhas e verdes representam a direção e o sentido da magnetização das camadas compostas por Py e FeCo, respectivamente. (a) Magnetizações paralelas e com mesmo sentido; (b) Magnetizações paralelas com sentidos opostos; (c) Magnetizações perpendiculares entre si.

Entretanto, magnetizar as camadas magnéticas da válvula de spin não ocorre de forma homogênea em todas as direções; elas apresentam a chamada anisotropia magnética. “A anisotropia magnética é uma importante propriedade magnética, pois estabelece a direção fácil de magnetização”, destaca Thiago Bueno. “Esta propriedade é determinada por uma série de fatores, dentre eles os tipos de materiais, a espessura das camadas, e os detalhes do método de fabricação de amostras”.

No trabalho que originou o artigo da APL, a equipe de cientistas realizou alguns ajustes no método de fabricação das válvulas de spin, conseguindo interessantes resultados nas propriedades desses dispositivos.

Controlando a direção da magnetização

“Este trabalho só foi possível devido à ótima colaboração entre as partes, da preparação de amostras de ótima qualidade, medidas experimentais precisas, interpretação dos dados, até a publicação dos resultados”, destaca Thiago Bueno.

Inicialmente, no Laboratório de Física Aplicada do CDTN, localizado em Belo Horizonte (MG), a equipe fabricou filmes finos compostos por multicamadas com espessura de algumas dezenas de nanometros. Os filmes foram obtidos por meio da técnica conhecida como magnetron sputtering, na qual íons de argônio são acelerados contra os alvos que contêm os materiais a ser depositados, arrancando seus átomos. Com o auxílio dos magnetrons, esses átomos são depositados sobre um substrato, formando as camadas dos filmes. “Por meio dessa técnica é possível obter filmes com composição química, espessura e morfologia estrutural bem determinada”, explica Thiago Bueno.

Esquema de deposição oblíqua com 5 fontes de sputtering (magnetrons) fazendo um ângulo de 72o entre elas. O ângulo (β) entre a direção de deposição e a normal do filme é estimado em 38o para todas as fontes.

Neste estudo, os cientistas montaram um esquema de deposição oblíqua ao dispor os magnetrons do equipamento fazendo um ângulo de 72entre eles e inclinados com relação à amostra, conforme mostra a imagem à direita.Usando esse esquema de deposição oblíqua, os cientistas fabricaram válvulas de spin com camadas ferromagnéticas de até 10nm de espessura, compostas pelas ligas metálicas permalloy(Py) e FeCo, e separadas por uma camada não magnética de rutênio (Ru) de espessura entre 1 nm e 3,5 nm. Os dispositivos foram caracterizados no Departamento de Física da UFMG usando ressonância ferromagnética (FMR), uma técnica extremamente sensível que fornece relevantes informações sobre a magnetização dos materiais.

Após a interpretação dos resultados experimentais, da qual participaram pesquisadores da Pontifícia Universidade Católica do Chile, os cientistas concluíram que a deposição oblíqua induziu direções de magnetização não paralelas (não colineares) nas camadas ferromagnéticas das válvulas de spin fabricadas.  “O ângulo entre os eixos fáceis, aproximadamente igual ao ângulo entre os magnetrons, fora determinado pela geometria de fabricação”, reforça o autor Bueno. “Uma das principais contribuições do nosso trabalho é a demonstração de que é possível se fabricar válvulas de spin onde os eixos de fácil magnetização das camadas ferromagnéticas (Py e FeCo) são não colineares”, resume.

De acordo com o doutorando, que foi o idealizador do projeto, ao iniciar o trabalho os autores já conheciam os efeitos da deposição oblíqua em bicamadas ferromagnética/antiferromagnética. Com este estudo, a equipe deu um passo além e investigou esses efeitos em uma estrutura mais complexa, a válvula de spin.

“Acreditamos que nosso trabalho impulsionará outros pesquisadores a fabricar esses dispositivos buscando novas configurações magnéticas entre as camadas da válvula de spin, além das tradicionalmente usadas”, completa Bueno.

Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Karl Leo (TU Dresden, Alemanha).

O físico alemão Karl Leo estudou Física na Universidade Albert Ludwig de Friburgo (Alemanha) e obteve o título de “Diplomphysiker” com uma dissertação sobre células solares pelo Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar (Alemanha). Em 1988, concluiu seu Doutorado na Universidade de Stuttgart graças à tese apresentada no Instituto Max Planck de Pesquisa em Física do Estado Sólido. Entre 1989 e 1991, conduziu seu pós-doutorado nos Laboratórios AT&T Bell (Estados Unidos). Em 1991, ele entrou para a Universidade RWTH Aachen (Alemanha) como professor assistente e conseguiu sua Habilitação. Em 1993, foi contratado pela Universidade Técnica de Dresden (Alemanha) como professor de Optoeletrônica. No Instituto Fraunhofer para Microssistemas Fotônicos, entre 2001 a 2013, foi chefe de departamento e, na sequência, diretor.

O professor Leo recebeu alguns dos mais prestigiados prêmios alemães na área de ciência, tecnologia e inovação, como o Prêmio Leibniz (2002) e o German Future Prize (2011).

Também é o autor de mais de 550 publicações arbitradas, com mais de 23.000 citações, tendo um índice H = 73 (Google Scholar). Além disso, é (co)inventor de aproximadamente 50 famílias de patentes.

Desde 1999, já cofundou 8 empresas spin-off, como Heliatek e Novaled, as quais empregaram mais de 250 pessoas e geraram mais de 60 Mi € até a atualidade.

O prof. Karl Leo segurando um módulo de célula solar orgânica em teste num teto da universidade KAUST, na Arábia Saudita.

Segue nossa entrevista com o plenarista.

Boletim da SBPMat: – Na sua própria avaliação, quais são as suas principais contribuições para a área de Ciência e Engenharia de Materiais? Por favor, considere trabalhos, patentes, empresas derivadas, produtos etc.

Karl Leo: – Eu dediquei a maior parte das últimas décadas a aprimorar semicondutores orgânicos e desenvolver novos conceitos de dispositivos desses materiais. Um exemplo é o desenvolvimento da dopagem eletrônica controlada, que permite condutividades elétricas muito maiores. Como resultado disso, nós conseguimos, por exemplo, produzir diodos orgânicos para emitir luz branca que são mais eficientes do que lâmpadas fluorescentes. Como princípio para um dispositivo, também poderia citar o desenvolvimento de novos transistores verticais, capazes de conduzir correntes muito elevadas, e que, portanto, podem ser usados para alimentar displays de diodos orgânicos emissores de luz (OLEDs, na sigla em inglês).

Boletim da SBPMat: – Poderia nos adiantar o que pretende abordar em sua palestra plenária no XIII Encontro da SBPMat

Karl Leo: – Vou abordar dispositivos orgânicos de alta eficiência, incluindo tanto OLEDs quanto células solares orgânicas. Também pretendo descrever os desafios na pesquisa em materiais e a importância de novos conceitos de dispositivos.

Boletim da SBPMat: – Poderia escolher algumas das suas principais publicações (por volta de 3 ou 4) sobre os temas da sua palestra plenária para dividi-las com nosso público?

Karl Leo: –

1. Doped Organic Transistors: Inversion and Depletion Regime. Lüssem, B., Tietze, M.L., Kleemann, H., Hoßbach, C., Bartha, J.W., Zakhidov, A. and Leo, K. , Nature Comm. 4, 2775 (2013).

2. Phase-locked coherent modes in a patterned metal-organic microcavity. Brückner, R. Zakhidov, A., Scholz, R., Sudzius, S., Hintschich, S.I., Fröb, H., Lyssenko, V.G. and Leo, K., Nature Photonics 6, 322–326 (2012).

3. White organic light-emitting diodes with fluorescent tube efficiency. Reineke, S.; Lindner, F.; Schwartz, G. et al., Nature 459, 234 (2009).

Boletim da SBPMat: –  Fique à vontade para deixar uma mensagem para nossos leitores da comunidade de pesquisa em Materiais.

Karl Leo: – A área de pesquisa em Materiais nunca foi tão empolgante, e, no campo dos semicondutores orgânicos, ainda estamos começando, talvez no mesmo ponto em que estávamos com o silício em 1970…

Boletim SBPMat – edição 23 – julho 2014.

 

Edição nº 23 – Julho de 2014

Saudações, .

XIII Encontro da SBPMat: João Pessoa – 28/9 a 2/10

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– Já fez sua inscrição? Aproveite os descontos até 15/08. Aqui.

– Se você é estudante e submeteu um resumo que foi aprovado, pode enviar o resumo estendido para se candidatar ao Prêmio Bernhard Gross. Aqui.

– Opções de hospedagem? Aqui tem algumas.

–  23 empresas e instituições já escolheram participar como expositores em nosso Encontro. Se a sua organização também deseja fazer parte, entre em contato com rose@metallum.com.br.

Entrevistas com plenaristas

Entrevistamos o cientista francês Jean-Marie Dubois, especialista em quasicristais (estruturas ordenadas mas não periódicas de materiais sólidos) e pioneiro no patenteamento de aplicações dos quasicristais. Ele nos contou um pouco quais são suas principais contribuições à área de Materiais e adiantou o tema da sua plenária, na qual falará sobre essa ordem não periódica que está presente em ligas metálicas, polímeros, óxidos e nanoestruturas artificiais e que gera propriedades sem precedentes. Na foto, Jean-Marie Dubois (esquerda) e Dan Shechtman, quem recebeu um Prêmio Nobel em 2011 pelos quasicristais, usando gravatas iguais, decoradas com um mosaico de Penrose – um exemplo típico de aperiodicidade. Veja nossa entrevista com Jean-Marie Dubois (traduzida ao português).

Também entrevistamos o químico italiano Roberto Dovesi, um dos criadores de CRYSTAL, ferramenta computacional para cálculos quânticos ab initio usados no estudo de diversas propriedades de materiais sólidos. O código CRYSTAL hoje é utilizado em mais de 350 laboratórios no mundo. Na sua palestra plenária, Dovesi tentará demonstrar que, atualmente, simulações quânticas podem ser ferramentas muito úteis para complementar os experimentos. Veja nossa entrevista com Roberto Dovesi (traduzida ao português).
Artigo em destaque 

Um grupo de cientistas, coordenado por pesquisadores do Brasil, utilizou um microscópio de feixe de íons de hélio focalizados (HIM), localizado no “Vale do Silício”, nos Estados Unidos, para gravar padrões periódicos nanométricos em folhas de grafeno, dando um uso inovador a esse instrumento. A técnica, rápida, simples e precisa, poderia ser usada na indústria de eletrônicos para fabricar dispositivos semicondutores de grafeno, os quais poderiam substituir dispositivos de silício. O primeiro autor do artigo publicado na Applied Physics Letters nos contou a história do trabalho e anunciou que, proximamente, o Brasil terá seu primeiro HIM, no Inmetro.

Veja a matéria de divulgação que preparamos para esta edição.

Você pode sugerir artigos da área de Materiais com significativa participação brasileira publicados em periódicos com alto fator de impacto para ser divulgados na seção “Artigo em destaque” do boletim: comunicacao@sbpmat.org.br.

Dicas de leitura
Divulgação científica de artigos publicados em periódicos de alto fator de impacto

– Material ultraleve formado por microestruturas poliméricas, metálicas ou cerâmicas, produzido em impressora 3D (divulgação de paper da Science). Aqui.

Atrito em nanoescala: enquanto os nanotubos de carbono são superlubrificantes, os de nitreto de boro têm alto atrito  (divulgação de paper da Nature Materials). Aqui.

– Novo método para produção de células solares de perovskita de bom custo e eficiência (divulgação de paper da Nature Materials). Aqui.

– Cientistas propõem modelo de estrutura de fulerenos e dão mais um passo rumo a suas aplicações em biomedicina (divulgação de paper da Chemical Science). Aqui.

Novidades dos INCTs (Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia do CNPq) sobre Materiais

– Chips construídos em 3 dimensões podem ser mais velozes e econômicos. Aqui.

No mercado, ou quase

Produtos para higiene bucal com nanoestruturas de prata incorporadas: a tecnologia, desenvolvida no Brasil, evita 99% de bactérias e fungos. Aqui.

– Disponível para licenciamento: bionanocompósito para enxerto ósseo testado in vitro e in vivo, desenvolvido no Brasil. Aqui.

– Patente para licenciar: filtro de fosfato de césio com nanotubos funcionalizados, muito eficiente para metais pesados. Aqui.

Resenhas
– Novo livro sobre nanocompósitos poliméricos “amigos do meio ambiente” (tipos, processos e propriedades). Aqui.

Oportunidades
– Concurso para professor na USP (Depto. de Física dos Materiais e Mecânica – Instituto de Física). Aqui.– Chamada de propostas de pesquisa científica, tecológica ou para inovação, colaborativa entre São Paulo e Portugal. Aqui.
Próximos eventos da área
 2º Workshop Adesão Microbiana e Superfícies. Aqui.– 13th European Vacuum Conference + 7th European Topical Conference on Hard Coatings + 9th Iberian Vacuum Meeting. Aqui.– 19th International Conference on Ion Beam Modification of Materials. Aqui.

– XIII Encontro da SBPMat. Aqui.

– International Symposium on Crystallography – 100 years of History. Aqui.

– Congresso Brasileiro de Engenharia Biomédica (CBEB). Aqui.

 MM&FGM 2014 – 13th International Symposium on Multiscale, Multifunctional and Functionally Graded Materials. Aqui.

– X Brazilian Symposium on Glass and Related Materials (X-BraSGlass). Aqui.

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Feito no Brasil: incorporação de nanoestruturas de prata em produtos de higiene bucal elimina 99% das bactérias e fungos.

Crédito: Divulgação/CDMF

Pesquisa de incorporação da prata com propriedades bactericidas em superfícies desenvolvida pelo CDMF, um dos CEPIDs da FAPESP, é aplicada em escovas de dente.

A OralGift, empresa com 12 anos de experiência na área de higiene bucal, em parceria com o Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), e a NANOX Tecnologia, lançou uma nova linha de produtos com a tecnologia NanoxClean. Fabricados com nanoestruturas de prata incorporadas à matéria prima, os produtos têm uma superfície protegida da ação de microrganismos e bactérias.

Os pesquisadores responsáveis pelo trabalho explicam que os ambientes úmidos, especialmente os banheiros, apresentam uma grande quantidade de bactérias e fungos. Quando as escovas de dente são deixadas expostas, a possibilidade de contaminação é alta.

A tecnologia de incorporação de nanoestruturas de prata elimina 99% das bactérias e fungos que se acumulam na porta e suporte de escovas de dente, estojos que são utilizados para guardar essas escovas e nos higienizadores de língua.

O diretor do CDMF, professor Elson Longo, explica a importância da parceria entre o desenvolvimento em pesquisa na universidade com a inovação em escala industrial das empresas. “A Nanox é uma empresa de primeiro mundo em inovação e com alta tecnologia. Ela desenvolve produtos baseados em nanotecnologia, principalmente na área da saúde. Esta inovação lançada no mercado é mais um exemplo de criatividade na transformação do conhecimento em riqueza para o país”.

Sobre o CDMF

O Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF), é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPID) apoiados pela FAPESP, e o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN/CNPq), com participação da Universidade Estadual Paulista (Unesp), Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade de São Paulo (USP) e do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen). Perfil no Facebook: https://www.facebook.com/INCTMNCMDMC

NANOX

A NANOX Tecnologia tem sede em São Carlos e nasceu de um projeto desenvolvido por três jovens estudantes da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). O trabalho foi aperfeiçoado durante a pós-graduação no Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus Araraquara.

A empresa foi uma das primeiras no setor de nanotecnologia do Brasil e hoje é considerada a maior da área no país, sendo a primeira empresa nacional a exportar nanotecnologia.

Fonte da notícia

Fernanda Vilela – Assessora de Comunicação do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF).
(16) 9 8178-2748
(16) 3351-8214
fernandavilela@liec.ufscar.br

Entrevistas com plenaristas do XIII Encontro da SBPMat: Jean-Marie Dubois (Institut Jean-Lamour, França).

Jean-Marei Dubois (esquerda)e o Prêmio Nobel Dan Shechtman (direita) celebrando o 70º aniversário de Shechtman dois anos antes de ele ter recebido o Nobel. Ambos usam a mesma gravata, decorada com um mosaico de Penrose, um exemplo típico de aperiodicidade no desenho e na pintura.

O cientista francês Jean-Marie Dubois, doutor em Física pelo Instituto Nacional Politécnico de Lorraine (França), é diretor distinto de pesquisa do Centro Nacional de Pesquisa Científica, CNRS (França), onde preside um comitê dedicado à química dos materiais, nanomateriais e processamento.  Ele é ex-diretor do Instituto Jean Lamour em Nancy (França), um importante instituto de pesquisa na área de Materiais.

Seu currículo demonstra uma trajetória científica internacional. Dubois possui doutorados honorários (Doutor Honoris Causa) da Universidade do Estado de Iowa (EUA) e da Universidade Federal da Paraíba (Brasil), já foi agraciado como membro internacional do Churchill College, pela Universidade de Cambridge (Reino Unido), e é um professor convidado permanente da Universidade Tecnológica de Dalian (China). Recentemente, foi eleito como membro honorário do Instituto Jožef Stefan, em Ljubljana (Eslovênia). Também é membro da Academia de Ciências de Lorraine (França).

Além disso, Dubois é o autor de mais de 250 artigos científicos, publicados em revistas arbitradas, 14 patentes internacionais e 7 livros. Seus trabalhos foram citados mais de 5400 vezes (índice H = 39).

Confira nossa entrevista com o palestrante.

Boletim da SBPMat: – Em sua opinião, quais são as suas principais contribuições para a área de Ciência e Engenharia de Materiais? E quais seriam as suas contribuições científico-tecnológicas com mais impacto social?

Peça de 20 x 20 x 30 cm, usada por um fabricante de carros francês, produzida com um material feito com um polímero reforçado com pó quasicristalino. A peça pode ser fabricada por manufatura aditiva sem restrições quanto à complexidade do formato.

Jean-Marie Dubois: Minha primeira contribuição visando um impacto social foi a descoberta dos vidros metálicos baseados em alumínio, os quais seriam bons candidatos ao papel de ligas leves úteis para a indústria aeronáutica. Eu os patenteei em 1982, listando um número de exemplos favoráveis e, como é a regra para uma patente, também contraexemplos.  Um desses compostos foi, na verdade, um quasicristal estável, desenvolvido no Japão alguns anos depois. Baseado nessa descoberta, eu fui o primeiro a patentear alguns nichos para a aplicação dos quasicristais, compostos intermetálicos baseados em alumínio que não apresentam uma ordem periódica como os cristais convencionais. A descoberta dos quasicristais ocorreu já em 1982, mas só foi divulgada na literatura especializada em 1984, enquanto a minha primeira patente ligada a esses materiais foi registrada em 1988. A partir daí, eu me esforcei em descobrir, patentear e produzir novas pesquisas, em diferentes campos da física dos quasicristais, incluindo condutividade térmica, adesão e atrito, resistência à corrosão, etc.

Minha liderança nesse segmento da Ciência de Materiais foi reconhecida pela comunidade internacional através da criação do “Prêmio Internacional Jean-Marie Dubois”, dado a cada três anos como reconhecimento por pesquisas importantes e sustentáveis, focadas em qualquer aspecto dos quasicristais, que tenham sido realizadas nos últimos 10 anos antes da premiação. No total, eu detenho 14 patentes internacionais, com mais de 25 extensões. Fui responsável por algumas dezenas de contratos de colaboração com a indústria, incluindo diversos contratos financiados pelas Comissões Europeias com, em média, meia dúzia de parceiros industriais, e a mesma quantidade de parceiros acadêmicos. O último exemplo foi a chamada Network of Excellence (Rede de Excelência), que estabeleceu a área de Ligas Metálicas Complexas na Europa com 20 instituições associadas, de 12 países europeus, e aproximadamente 400 cientistas envolvidos.

Boletim da SBPMat: – Escolha algumas das suas principais publicações (por volta de 3 ou 4) para compartilhá-las com o nosso público.

1) Useful Quasicrystals; J.M. DUBOIS, World Scientific, Singapour (2005), 470 pages.

2) Complex Metallic Alloys, Fundamentals and Applications; Eds. J.M. DUBOIS and E. BELIN-FERRÉ, Wiley (Weinheim, 2010), 409 p.

3) Topological instabilities in metallic lattices and glass formation; J.M. DUBOIS, J. Less Common Metals 145 (1988), 309-326.

4) The applied physics of quasicrystals; J.M. DUBOIS, Scripta Physica, T49 (1993) 17-23.

5) Properties and applications of complex metallic alloys, J.M. DUBOIS, Chem. Soc. Rev., 41 (2012) 6760-6777.

Boletim da SBPMat: – Por favor, nos dê uma prévia da sua palestra plenária no Encontro da SBPMat. O que o senhor pretende abordar?

Jean-Marie Dubois: – Minha palestra será uma homenagem ao descobridor dos quasicristais, que recebeu o Prêmio Nobel de Química em 2011 por essa descoberta que levou a comunidade científica a rever todo o seu conhecimento sobre a matéria condensada ordenada. Membros da SBPMat já estão familiarizados com um cristal, um sólido periodicamente ordenado. O que eu quero é apresentá-los a outro tipo de ordem para os sólidos, não periódica, que leva a propriedades sem precedentes. Ligas com esse tipo de ordem são muito particulares, e eu as chamo de ligas push-pull  (empurra- puxa).  Então, eu pretendo demonstrar que esse tipo de ordem não se restringe a ligas metálicas, mas também pode ser encontrado na matéria mole, como polímeros, óxidos, nanoestruturas artificiais e mesmo em desenhos artísticos em antigos mosaicos islâmicos. A palestra, então, será uma visão geral para não especialistas sobre quasicristais e compostos intermetálicos complexos.