Seleção para mestrado e doutorado em Materiais na UFSJ.


O programa de Pós-Graduação em Física e Química de Materiais da UFSJ está com inscrições do processo seletivo abertas nos níveis de Mestrado e Doutorado para início no Primeiro semestre de 2019. As inscrições vão até o dia 14/11/2018.

Artigo em destaque: Virtudes de um metal ruim.


O artigo científico com participação de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste mês é: Electronic localization and bad-metallicity in pure and electron-doped troilite: A local-density-approximation plus dynamical-mean-field-theory study of FeS for lithium-ion batteries. Craco, L; Faria, JLB. J. Appl. Phys. 119, 085107 (2016); http://dx.doi.org/10.1063/1.4942843

Virtudes de um metal ruim

Imagem computacional da estrutura cristalina da troilite (FeS) com inserção de íons de lítio. A produção da imagem, que foi elaborada pelo professor Jorge Faria para ilustrar esta matéria, começou com a modelagem da troilite pura. Posteriormente foram feitas análises numéricas por meio de aproximação de densidade local (LDA) utilizando métodos baseados na teoria da densidade funcional (DFT) para obter os parâmetros de rede com diferentes concentrações de lítio e observando a sua posição mais estável na célula unitária.

Por apresentarem uma série de vantagens, baterias recarregáveis de íon-lítio são os dispositivos de armazenamento de energia elétrica mais encontrados nos eletrônicos portáteis (smartphones, tablets, laptops…). Além disso, essas baterias apresentam bom potencial para uso em carros elétricos, entre outras aplicações.

Motivado pela potencialidade dos sulfetos de ferro (FeS) para uso em eletrodos de baterias recarregáveis de íon-lítio de próxima geração, Luis Craco, professor do Instituto de Física da Universidade Federal de Mato Grosso (IF-UFMT), empreendeu, junto a seu colega Jorge Luiz Brito de Faria, um estudo teórico sobre o comportamento da troilite (uma fase do sulfeto de ferro que é isolante a temperatura e pressão ambiente) dopada com íons de lítio.

No estudo, Craco e seu colaborador buscaram compreender o que acontecia na troilite depois da dopagem eletrônica – um procedimento que pode transformar um isolante em semicondutor ou em metal ruim por meio da inserção de átomos (no caso, íons de lítio) que promovem uma reorganização na estrutura do material, introduzindo elétrons nela.

Cluster de alta performance computacional do IF-UFMT: a possibilidade de processamentos paralelos encurtou o tempo necessário para fazer os cálculos.

O trabalho começou com uma série de cálculos de primeiros princípios baseados na teoria da densidade funcional (DFT) realizados pelo autor Jorge Faria. Esses cálculos utilizam dados de estrutura cristalina obtidos experimentalmente. A seguir, Luis Craco efetuou um estudo detalhado, mediante cálculos baseados na teoria de campo médio dinâmico (DMFT), do efeito das correlações eletrônicas entre elétrons em diferentes orbitais (regiões em volta do núcleo de um átomo nas quais um elétron tem chance de estar presente). Nessas correlações, uma mudança experimentada por um elétron de um orbital provoca uma mudança relacionada em outro elétron de outro orbital. Elétrons correlacionados atuam coordenadamente, apesar de estarem espacialmente separados. “Cabe lembrar que a descrição teórica introduzida neste trabalho é totalmente nova no contexto da troilite e seus derivados, bem como em outros compostos contendo o ferro e o enxofre como elementos constituintes básicos”, diz Luis Craco.

Em artigo recentemente publicado no Journal of Applied Physics, os professores da UFMT reportaram uma descrição das propriedades eletrônicas e de transporte na troilite dopada e mostraram que o material apresenta comportamentos não-convencionais. De fato, apesar de que o sulfeto de ferro se mantem isolante inclusive tendo altas concentrações de lítio, as simulações computacionais da dupla mostraram que nele emergem estados metálicos após alta dopagem eletrônica. Nesse estado próximo à transição isolante – metal, o material pode ser classificado como isolante de Mott. Além disso, os autores constataram que os estados metálicos emergiam apenas em determinados orbitais atómicos, o que constitui um comportamento de “metal ruim’; ou seja, um comportamento diferente daquele que se espera de um metal dentro de teorias consolidadas na Física.

Ser um metal ruim, contudo, não implica ser banido do universo das aplicações. Muito pelo contrário, de acordo com o artigo, o comportamento incoerente dos elétrons no sulfeto de ferro dopado pode ser aproveitado para chegar a efeitos ópticos e de transporte não convencionais sem sair da temperatura e pressão ambiente.

“Este trabalho faz parte de um esforço continuado envolvendo vários pesquisadores no Brasil e no exterior, o qual tem por objetivo demonstrar claramente que sistemas com elétrons correlacionados representam uma classe importante de materiais para aplicações tecnológicas variadas”, comenta o professor Craco.

“Agora nós esperamos que a comunidade científica, relacionada à física de sistemas de elétrons correlacionados e/ou física de materiais, por exemplo, tome conhecimento do nosso estudo e resultados, e possa num futuro próximo corroborar a nossa descrição teórica das propriedades eletrônicas e de transporte não convencional na troilite dopada com elétrons, consolidando assim a relevância do nosso estudo para futuras aplicações da troilite e seus derivados no armazenamento de energia renovável ou na geração de novas fases eletrônicas não convencionais tipo não-líquidos de Fermi com grande apelo cientifico e tecnológico contemporâneo”, conclui Craco.

A pesquisa contou com financiamento do CNPq.

Processo seletivo para mestrado e doutorado em Física e Química de Materiais na UFSJ (MG).


O Programa de Pós-graduação em Física e Química de Materiais (FQMat) divulga o Edital 001/2014 do processo seletivo – 2° semestre de 2014, para preenchimento de vagas de mestrado e doutorado.

As inscrições acontecerão no período de 18 a 27 de junho de 2014, 15h às 17h, Sala 3.05 do bloco C do Departamento de Ciências Naturais, Campus Dom Bosco – São João del Rei. As inscrições podem ser feitas via Sedex, desde que a correspondência seja postada até o dia 25 de junho de 2014.

Para mais informações sobre inscrição, documentos necessários, datas das provas e preenchimento da GRU, confira o edital no link:
http://www.ufsj.edu.br/fqmat/processo_seletivo.php

Outras informações pelo telefone (32) 3379-2535 , (32) 3379-2444 ou pelo e-mail fqmat@ufsj.edu.br.

Entrevista com o professor Sergio Machado Rezende, vencedor do Prêmio FCW de Ciência.


Crédito: Leo Ramos.

O professor Sergio Machado Rezende, pesquisador da área de Física de Materiais e ex-gestor (como ele diz) de ciência e tecnologia, recebeu, na noite de 17 de junho deste ano, o Prêmio FCW de Ciência, da Fundação Conrado Wessel. Membro da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais, Rezende teve importante participação na criação da nossa SBPMat.

O prêmio recebido por Rezende em cerimônia na Sala São Paulo reconhece perfis renomados em ciência, com qualidades de talento inovador, liderança, abrangência social, trabalho incansável, integridade e ética. Os candidatos são indicados por instituições reconhecidas do país. No caso de Rezende, a indicação partiu da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), onde ele é professor titular do Departamento de Física desde 1972.

Nascido no Rio de Janeiro, Sergio Rezende se formou em Engenharia Eletrônica em 1963 pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) e obteve o mestrado e o doutorado, ambos em Engenharia Eletrônica-Ciência de Materiais, no Massachusetts Institute of Technology (MIT), nos Estados Unidos. De volta ao Brasil, e antes de entrar na UFPE, foi professor associado da Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio) e professor titular da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Em gestão de ciência e tecnologia, foi presidente da Finep entre 2003 e 2005 e ministro da Ciência e Tecnologia de 2005 a 2010. Antes de assumir a Presidência da Finep, ocupou os cargos de diretor científico da Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia de Pernambuco (Facepe); secretário de Ciência, Tecnologia e Meio Ambiente do Estado de Pernambuco, e secretário do Patrimônio, Ciência e Cultura da Prefeitura de Olinda, além de chefe do Departamento de Física e diretor do Centro de Ciências Exatas da UFPE.

Dentro da sua atuação acadêmica, desenvolvida quase sempre em paralelo à sua atuação como gestor público, o professor Rezende orientou 36 trabalhos de mestrado e de doutorado e publicou mais de 230 artigos científicos em revistas de circulação internacional.

Entre outras distinções, Sergio Rezende recebeu, em 1995, a Comenda da Ordem do Mérito Científico, categoria Grã-Cruz, por suas relevantes contribuições à ciência e tecnologia, e, em 2001, o Prêmio Anísio Teixeira da Capes, homenagem a personalidades brasileiras que tenham contribuído de modo relevante para o desenvolvimento da pesquisa e formação de recursos humanos no país. Rezende também foi distinguido, em 2011, com a primeira palestra memorial “Joaquim Costa Ribeiro”, honraria outorgada pela SBPMat.

Segue uma breve entrevista com o professor.

Boletim da SBPMat (B. SBPMat): – Quais são, na sua avaliação, as suas principais contribuições/ ações de maior impacto para a ciência no Brasil, seja no seu papel de pesquisador e formador de pessoas, seja no seu papel de gestor público?

Sergio Machado Rezende (S.M.R.): – Eu gostaria de destacar duas, uma como pesquisador e outra como gestor no cargo mais alto que ocupei.
A primeira foi o meu papel na implantação de um grupo de pesquisa em Física na Universidade Federal de Pernambuco, iniciada em 1972, num lugar onde não havia pesquisa em Física anteriormente. Eu fui o primeiro doutor na área de Física da universidade. Com meus colegas conseguimos formar um grupo que faz pesquisa na fronteira do conhecimento, temos ótimos laboratórios e estamos contribuindo na formação de engenheiros (Física básica) e formando bons físicos em nossos programas de graduação e pós-graduação. Isso mostra que é possível fazer no Brasil uma instituição de ensino e pesquisa de bom nível, num local sem tradição na área, desde que haja determinação, pessoas qualificadas e apoio do governo.
A segunda foi na minha atuação no Ministério da Ciência e Tecnologia, onde, com grande articulação da comunidade científica, empresarial e do governo, fizemos um plano de ação de ciência, tecnologia e inovação que foi bem sucedido, com prioridades claras, linhas de ação abrangentes e programas bem articulados, que possibilitaram grande aumento nos recursos financeiros federais e estaduais.

B.SBPMat: – Após muitos anos conciliando o trabalho de gestor público com o de professor e pesquisador, já de volta à vida de cientista em tempo integral, conte-nos um pouco sobre seus projetos e interesses atuais, principalmente os referentes à pesquisa em Materiais.

S.M.R.: – Eu praticamente sempre trabalhei com materiais magnéticos. Fiz poucos trabalhos que não envolveram materiais magnéticos. Nos últimos tempos tenho me dedicado a uma área do magnetismo que se chama spintrônica. É uma área muito nova, que está desenvolvendo rapidamente. Já tem algumas aplicações tecnológicas muito difundidas, mas tem um potencial de aplicações muito grande. A spintrônica ainda está numa fase inicial de desenvolvimento, então seus desafios científicos são muito interessantes e estão na fronteira do conhecimento. É muito estimulante para um cientista ter a possibilidade de trabalhar numa área que é competitiva, que tem muita gente trabalhando e que está crescendo rapidamente.

B.SBPMat: – O senhor sempre pesquisou materiais magnéticos e propriedades magnéticas. Qual é a sua apreciação da evolução dessa área e de seus principais desafios?

S.M.R.: – Os materiais magnéticos, como se sabe, têm muitas aplicações tecnológicas, e algumas delas são muito antigas. Desde que o motor elétrico, o gerador e os transformadores foram inventados no século XIX, a eletricidade passou a ser muito presente em nossa vida. Os materiais magnéticos são essenciais para todos eles, assim como para muitos outros dispositivos e equipamentos, divididos em duas classes bem distintas, os ímãs permanentes, que retêm sua magnetização, e os materiais moles, que são facilmente desmagnetizados. Existe uma terceira categoria de aplicações de materiais magnéticos que exige propriedades intermediárias entre os dois, é na gravação magnética, usada hoje principalmente nos discos rígidos dos computadores. Nessas três áreas de aplicações, são os resultados da pesquisa em Física, Química e Engenharia de Materiais que têm possibilitado o desenvolvimento de materiais melhores, com maior capacidade e em volumes menores.
Por exemplo, hoje os ímãs de terras raras que foram desenvolvidos nos últimos quinze a vinte anos são essenciais para se fazer motores e geradores de alta eficiência, empregados nos carros elétricos e nos geradores de turbinas eólicas. As turbinas eólicas, que são usadas para gerar energia a partir do vento, hoje têm capacidade de geração muito alta, graças em grande parte ao desenvolvimento de ímãs de terras raras.
Na área de gravação magnética, nós vemos a evolução em nosso dia-a-dia. A cada ano, a capacidade de memória do disco rígido dos novos computadores é maior. E nós queremos mais memória para armazenar mais informação. A grande evolução na capacidade de armazenamento dos computadores é resultado, exatamente, da pesquisa e desenvolvimento dos materiais magnéticos usados na gravação e também da cabeça de leitura da informação gravada. Todos os computadores atuais usam na cabeça de leitura um sensor de spintrônica, que utiliza um fenômeno chamado magneto-resistência gigante (GMR). É interessante lembrar que a GMR foi descoberta em 1989 por uma equipe da Universidade de Paris em Orsay, do qual fazia parte Mario Baibich, físico da UFRGS, que foi o primeiro autor do artigo científico que relatou a descoberta.

B.SBPMat: – Gostaria de deixar alguma mensagem para nossos leitores que estão iniciando suas carreiras de cientistas?

S.M.R.: – Há quarenta anos, quando eu vim para Pernambuco, os recursos para ciência eram muito menores do que são agora, o ambiente na universidade não favorecia muito a pesquisa, havia muito poucos pesquisadores, não havia programas de pós-graduação. Mas a situação mudou muito nos últimos quarenta anos. Então, o que eu quero dizer para o jovem que começa sua carreira atualmente é que dificuldades ainda existem, mas elas são hoje muito menores do que na época em que eu estava começando minha carreira. E que a coisa mais importante para um jovem é não desanimar. É preciso enfrentar os problemas com disposição. É preciso entender que o Brasil tem um futuro muito amplo e que a ciência e a tecnologia vão ser cada vez mais importantes para nosso desenvolvimento. O jovem precisa ter consciência de que vai ter um papel importante no futuro e precisa ter confiança para não desanimar com as dificuldades que, como disse antes, são muito menores hoje do que no passado.

Processo Seletivo da Pós-graduação em Física e Química de Materiais da UFSJ (MG)


Já estão abertas as inscrições para o processo de seleção dos cursos de Mestrado e Doutorado em Física e Química de Materiais da Universidade Federal de São João del Rei (UFSJ).

Interessados devem comparecer, até o dia 2 de agosto, das 9h às 11h e das 14h às 17h, na Secretaria do Programa FQMat, Sala 2.19, Bloco A do Departamento de Ciências Naturais (DCNAT), Campus Dom Bosco – São João del-Rei. A taxa de inscrição é de R$ 75.

Confira o edital no link www.ufsj.edu.br/fqmat/processo_seletivo.php.

Mais informações pelo telefone (32) 3379-2535 ou pelo e-mail fqmat@ufsj.edu.br.