Programa

HoráriosTerça 01/04Quarta 02/04Quinta 03/04Sexta 04/04
8:30 - 9:00Credenciamento
09:00 - 10:30Oficina de Telescópio: turma I Minicurso I
Minicurso II 		Minicurso I
Minicurso II 		Minicurso I
Minicurso II
10:30 - 10:45Credenciamento
10:45 - 12:15Oficina de Telescópio: turma II Minicurso III Minicurso IV
Minicurso V 		Minicurso IV
Minicurso V
12:15 - 14:30
Almoço
14:30 - 16:00Palestra I: Bruno C. da CunhaPalestra II: G. Medeiros Palestra III: L. RomanPalestra IV: F. Metz
16:00 - 17:00Pôsteres e Coffee Break Pôsteres e Coffee Break Pôsteres e Coffee Break Palestra V: F. Duplancic
17:00 - 18:15Seminários Seminários Seminários Encerramento
18:15 - 19:30Mesa Redonda

Palestras

Palestra I: Bruno C. Cunha

Fases geométricas em pertubações massivas de buracos negros de Kerr

Palestra II: Gilberto Medeiros

Microscopia de varredura de sonda - ferramentas para o mundo nano

Palestra III: Lucimara Roman

Células solares orgânicas: estudos de transferência de energia e dissociação de éxcitons

Palestra IV: Fernando Metz

Sistemas complexos e matrizes aleatórias

Palestra V: Fernanda Duplancic

The Universe behind the Milky Way Bulge

Mesa Redonda

Perspectivas para além da pós-graduação

Convidados:

Dra. Cheryl Henkels
Dr. Eduardo Alberto Duarte Lacerda
Dr. Igor Dornelles Schoeller Siciliani

Mediação:

Ma. Bruna Vallin Simão
Ma. Isabelle Caroline Alana da Silva Aguiar

Seminários

Júlia Thainá Batista1, Roberto Cid Fernandes2, Rosa M. Gonzalez Delgado2


Galaxy groups are natural laboratories to study how the local environment affects galaxy properties and evolution. In this study, we employ J-PLUS datacubes to analyze the spatially resolved stellar population and emission-line (EL) properties of galaxies within the M101 group. We use the AlStar code, which has been optimized for the 12-band filter system of the S and J-PLUS surveys, and has the ability to recover stellar population and EL properties within 0.005–0.2 dex of spectroscopic values. We produce maps of stellar mass surface density, mean stellar age (and metallicity), extinction, star formation rate surface density, EL fluxes ([O II], [O III], Hβ, Hα, [N II], and [S II]), and equivalent widths (EW). Our results reveal scaling relations, such as mass-age, mass-metallicity, and star formation main sequence trends, across the group, that are consistent with the literature, as well as the M101 maps of mass, SFR, age, and EW. The M101 group analysis showcases the potential for expanding such studies to other groups and clusters, contributing to an understanding of galaxy evolution across different environments. Additionally, we apply the same analyses to the M51 group, and we make a comparison between both groups, finding remarkable differences among the stellar and nebular properties, indicating that the groups are in different evolutionary stages.

João Pedro Engster1, Leticia Bertuzzi2, Evandro C. R. da Rosa2, Eduardo I. Duzzioni2

Improving the performance of quantum algorithms is a fundamental task to achieve quantum advantage. In many cases, extracting information from quantum systems poses an important challenge for practical implementations in real-world quantum computers, given the high resource cost of performing state tomography. In this scenario, randomized measurements emerged as a promising tool. In particular, the classical shadows protocol allows one to retrieve expected values of low-weight Pauli observables by performing only local measurements. In this paper, we present an implementation of the recently introduced Feedback-based algorithm for quantum optimization (FALQON) with the Ket quantum programming platform, for solving the MaxCut optimization problem. We employ classical shadows for the feedback routine of parameter estimation and compare this approach with the direct estimation of observables. Our results show that depending on the graph geometry for the MaxCut problem, the number of measurements required to estimate expected values of observables with classical shadows can be up to 16 times lower than with direct observable estimation. Furthermore, by analyzing complete graphs, we numerically confirm a logarithmic growth in the required number of measurements relative to the number of observables, reinforcing that classical shadows can be a useful tool for estimating low-locality Pauli observables in quantum algorithms.

Victor Hugo Sasse1

Estudos de populações estelares revelam a história de formação estelar das galáxias, permitindo realizar inferências sobre sua evolução. As populações estelares podem ser determinadas por meio de uma síntese espectral, que ajusta modelos de populações estelares à distribuição espectral de energia de uma galáxia, permitindo recuperar suas propriedades intrínsecas, como massa, idade média, metalicidade e atenuação por poeira. Neste seminário, será apresentado uma síntese de populações estelares para a galáxia NGC1436, uma galáxia que está passando por um importante processo evolutivo ao iniciar sua interação com o Aglomerado de galáxias de Fornax. Ao combinar os dados espectroscópicos do MUSE com dados fotométricos do S-PLUS em um ajuste foto-espectral, é possível recuperar as populações estelares com mais detalhes, em especial, para populações estelares jovens.

Luis Lucas R. Ferreira1

Esse seminário é uma introdução a histórica da física de partículas, passando por grandes descobertas, quebras de paradigmas e revoluções científicas.

Maria Gabriela Damaceno Santos1, Nara Rubiano da Silva2, Renne C. M. de Araujo2, Paulo Henrique Souto Ribeiro2

This work presents an implementation of the 2-D One-Time Pad cryptographic protocol using
an optical processor based on encoding information in light polarization. With two spatial light
modulators (SLMs), we perform the 2-D XOR operation, fundamental to this protocol, achieved
through an SLM that alters the polarization of light from diagonal to anti-diagonal, corresponding
to bits 0 and 1, respectively. The first SLM encodes the message in the transverse profile of the
light, and the second contains the random key, determining whether the light’s polarization remains
unchanged (encoding a 0) or is inverted (encoding a 1). This process effectively executes the XOR
operation between the message and the key, ensuring the encrypted message is entirely secure. As
the One-Time Pad protocol guarantees, the encryption is theoretically unbreakable when paired
with a truly random, single-use key. This work aims to evaluate the information capacity and
practical limitations of this encryption system, exploring the maximum achievable density of encoded
information and its robustness against noise and experimental imperfections. The process can be
repeated by re-encoding the encrypted message in the first SLM and the key in the second.

Vitor Freitas Fermiano1, R. K. Saito2, et al.

Sistemas planetários jovens oferecem uma oportunidade única para investigar os estágios iniciais da formação planetária, pois as interações gravitacionais ainda não alteraram significativamente a configuração inicial do sistema. O exoplaneta TOI-4562 b é um análogo quente de Júpiter, altamente excêntrico, que orbita uma estrela jovem do tipo F7V com idade inferior a 700 milhões de anos e com um período orbital de aproximadamente 225 dias.
Observamos um novo trânsito do TOI-4562 b utilizando o telescópio Zeiss de 0,6 m no Observatório do Pico dos Dias (OPD/LNA), em Minas Gerais, Brasil, e combinamos nossos dados com observações do Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) para melhorar as efemérides desse sistema intrigante. Através da técnica de variação de tempo de trânsito (TTV) confirmamos a presença de um planeta gigante em uma órbita externa ao redor de TOI-4562. O planeta confirmado, TOI-4562 c, possui uma massa de 5,77 vezes a de Júpiter, um período orbital de 3990 dias e um semieixo maior de 5,219 UA, até o momento sendo o exoplaneta com o maior período orbital já identificado pelo método de TTV.

Vinicius Lourival Bilck1, Daniel Ruschel2

O atual desenvolvimento das técnicas computacionais e o acesso a máquinas de alto desempenho nos possibilitam fazer cálculos para sistemas físicos com grandes quantidades de partículas e obter informação sobre a dinâmica do sistema. O presente estudo tem como objetivo analisar o processo de fragmentação (shredding) de duas galáxias em colisão , as possíveis órbitas que levaram ao seu estado, a taxa de formação estelar durante o processo de colisão e trazer conclusões sobre a importância geral das colisões de galáxias e da atividade nuclear em sua evolução. Os métodos empregados para a realização do trabalho foram a análise das galáxias Centaurus A, NGC 5237 e Fourcade-Fegueroa assim como a utilização do código DICE, para produzir um estado inicial para as galáxias, que tiveram a sua colisão simulada com o código GADGET-4, amplamente usado para simulações cosmológicas e dinâmicas. No decorrer do processo de estudo produzimos um código em python chamado ICCR que gera um estado inicial para simulação, e calcula órbitas de colisão entre elas. Nossas simulações reproduzem, de forma aproximada, o processo de fragmentação de uma galáxia ao interagir com outra mais massiva, e novas simulações de mais alta resolução estão sendo executadas. Estes novos resultados permitirão uma melhor análise da cinemática do gás e do histórico de formação estelar durante o processo de fusão, e o possível estabelecimento de conexões com a atividade nuclear.

Leonardo Gonçalves Barbosa1, Victor Hugo M. Ramos2, Luis Cesar N. dos Santos2, Celso C. Barros2

We investigate a charged rotating black string immersed in a Kiselev anisotropic fluid within AdS spacetime. Exact solutions to the Einstein-Maxwell equations are derived, and the event horizon structure, energy conditions, and conserved charges are analyzed. The impact of fluid, charge, and rotation parameters on the black string is examined. Employing the quantum tunneling method, we determine the Hawking temperature and study the thermodynamic properties. Special cases, including the Lemos black string, are recovered, providing a broader perspective on black string configurations in AdS spacetime.

Giovana Conod1, Daniel Ruschel Dutra2, Marlón de Carvalho2

O paradigma atual para a formação de galáxias é baseado em um modelo hierárquico, em que ao longo da história do Universo galáxias menores se fundiram em sucessivas interações até chegarem ao estado atual.
Ao mesmo tempo, sabemos que a maior parte do crescimento dos buracos negros supermassivos (SMBH) que se encontram no núcleo das galáxias ocorreu antes de z = 1. Portanto, fusões de galáxias mais recentes do que isso
necessariamente implicam na interação entre os SMBHs e, eventualmente, em sua fusão. O objetivo deste trabalho é compreender a fusão de buracos negros a partir da observação de sistemas em que estes ainda são entidades separadas e comparar essas observações com outros sistemas em interação, para tentar traçar um quadro mais geral, que sirva de vínculo para os modelos cosmológicos e de evolução de galáxias. Neste trabalho estudamos dados de espectroscopia de campo integral obtidos com o instrumento MUSE, instalado no Very Large Telescope (VLT) do Observatório Europeu Austral (ESO). Utilizamos dados inéditos do trio de galáxias em interação SDSSJ0849+1114,
que possui três núcleos ativos confirmados por emissão de raio-x. Utilizando o software IFSCube, fizemos os ajustes das linhas de emissão, e identificamos a presença de uma região de linhas estreitas estendida em todas as galáxias, com velocidades relativas entre ±100km/s, que sugere que a interação está ocorrendo majoritariamente no plano do céu.

Nicollas Leonardo Martins Moura1, Celso de Camargo Barros Junior2

Pretende-se estudar a reformulação da equação de Dirac para espaços-tempos curvos, de modo a satisfazer os princípios da relatividade geral. Além disso, será estudado como exemplo o espaço-tempo de Melvin para aplicação da equação de Dirac, solucionando-a nesse espaço e comparando com a solução no espaço de Minkowski para uma partícula livre.

João Victor Zamperlini dos Santos1, Celso De Camargo Barros Junior2

Neste trabalho investigamos a descrição da interação nuclear sob a perspectiva da Teoria Quântica de Campos em Espaços-tempo Curvos. Embora física nuclear e efeitos quânticos em gravitação sejam áreas de pesquisa distintas, a descrição da interação entre nucleons em um espaço-tempo curvo permanece inexplorada na literatura. Neste estudo, derivamos o potencial de Yukawa a partir da amplitude de espalhamento de uma interação mediada por uma partícula escalar massiva, incorporando correções de curvatura de espaço-tempo ao propagador no diagrama de Feynman em ordem dominante, através da expansão em Coordenadas Normais de Riemann. Como resultado, obtemos que, em espaços curvos, o propagador e, consequentemente, o potencial são corrigidos por quantidades geométricas descritas pelas equações de Einstein. Ao resolver a transformada inversa, fazemos análises numéricas e fenomenológicas para o novo potencial de interação para métricas de interesse, como a de Buraco Negro carregado e interior de estrelas compactas. Também buscamos compreender os limites desses sistemas, como eles podem afetar a interação nuclear e como refletem na fronteira do formalismo da teoria quântica de campos em espaços curvos.

Igor Guilherme Cambrussi Goelzer1, Lucas Nicolao2

Muitos filmes magnéticos ultrafinos (e.g. Co-Cu, Co-Au, Fe-Cu) são caracterizados por uma forte anisotropia uniaxial e exibem uma transição de reorientação em que os spins se alinham perpendicularmente ao plano do filme. Qualquer descrição teórica realística desses sistemas deve incluir tanto a interação de troca ferromagnética de curto alcance quanto a interação dipolar de longo alcance. A competição entre as interações dá origem a fases moduladas estáveis, como as fases de faixas observadas nesses materiais. Apesar dos intensos trabalhos teóricos e experimentais no comportamento dos filmes magnéticos ultrafinos, a natureza precisa das transições de fase nesses sistemas permanece um tema em discussão.

Estudamos o modelo de Ising em duas dimensões com interações competitivas de troca ferromagnética de curto alcance e dipolar de longo alcance através de simulações de Monte Carlo. O caráter de longo alcance da interação dipolar torna o problema computacionalmente custoso e limita os tamanhos de sistemas que podem ser investigados na prática. Para contornar algumas dessas dificuldades, empregamos o método de Parallel Tempering, que ajuda o sistema a superar barreiras de energia livre e portanto a equilibrar mais eficientemente.

Nossos resultados permitiram a identificação de três fases termodinâmicas: a fase de faixas a baixas temperaturas, que apresenta tanto ordem posicional quanto orientacional; a fase nemática a temperaturas intermediárias, que apresenta apenas ordem orientacional; e a fase desordenada de altas temperaturas chamada líquido-tetragonal. Utilizando dados dos momentos da energia e parâmetros de ordem, conseguimos identificar a faixa de temperaturas em que a fase nemática é estável, de acordo com resultados prévios reportados na literatura e com o cenário de fusão de duas etapas previsto para esses sistemas magnéticos.

Minicursos

Espectroscopia de impedância

Local:

Este minicurso ocorrerá em três locais diferentes (vagas limitadas):
Dia 1 (02/04) - Anfiteatro do EFI
Dia 2 (03/04) - Sala FSC 013 (LabSiN, Depto de Física)
Dia 3 (04/04) - Sala FSC 044 (Lab de Informática, Depto de Física)

As interfaces eletroquímicas são o ponto de encontro onde os íons presentes no eletrólito interagem com os elétrons do eletrodo, formando uma dupla camada elétrica. A grande diversidade de tamanhos e mobilidades dos portadores de carga iônica e eletrônica, combinada com os altos campos elétricos observados na interface eletrodo/eletrólito proporciona uma ampla gama de propriedades a serem exploradas em dispositivos tecnológicos, desde (bio)sensores e dispositivos de armazenamento de energia até catalisadores.
A espectroscopia de impedância eletroquímica é uma técnica de caracterização de interfaces que permite mensurar a dinâmica dos processos de transferência e acumulação de cargas na interface sob condições energéticas bem definidas. Isso se faz mediante a aplicação à interface de uma excitação senoidal, de frequência variável e pequena amplitude superposta a um potencial elétrico constante que define sua energia eletroquímica. O processo de transferência ou acumulação de cargas vai depender da frequência ac e do campo dc aplicado, manifestando-se na forma de uma resistência ou capacitância, propriedades que são, a princípio, facilmente quantificadas pela impedanciometria.
Este minicurso será divido em três partes:
(i) Teoria: vamos descrever os processos básicos que regem as reações eletroquímicas interfaciais, os níveis de energia de sólidos e moléculas e as várias formas de representação de um espectro de impedância.
(ii) Laboratório: vamos medir o espectro de impedância de alguns sistemas-modelo.
(iii) Análise de dados: vamos aprender a realizar o tratamento de dados para extrair os parâmetros relevantes da interface investigada, trabalhando com as planilhas gráficas SciDAVis ou Origin.

Introdução às redes neurais em Sistemas Moleculares com Python e Keras

Local: Auditório do EFI

Este minicurso abordará aspectos básicos de redes neurais e possíveis aplicações na área de Química e Física da Matéria Condensada, com exemplos práticos em problemas como regressão, classificação, desenvolvimentos de modelos para moléculas e o design de novo de materiais.
1. Conceitos básicos. O algoritmo de retropropagação. Redes neurais com Keras. Redes profundas.
2. Aspectos técnicos de redes profundas. Redes neurais recorrentes.
3. Redes profundas para textos. Arquitetura transformer. Modelos autoencoder.

Mapping the Milky Way from Earth and from space

Local: Auditório do EFI

Gigantes quânticos e sensíveis

Local: Anfiteatro do EFI

Neste minicurso, discutiremos as propriedades dos átomos de Rydberg, estados quânticos altamente excitados de átomos neutros que apresentam características extremamente interessantes, como longos tempos de vida e alta sensibilidade a campos eletromagnéticos, desde campos estáticos até ondas eletromagnéticas na faixa das micro-ondas e Terahertz. Exploraremos como criar e manipular esses estados quânticos para o desenvolvimento de uma nova classe de sensores quânticos ultrassensíveis e miniaturizados, bem como sua aplicação na computação quântica, como plataforma para o desenvolvimento de processadores quânticos baseados em redes atômicas de átomos neutros.

Explorando o mundo subatômico: da estrutura do próton ao plasma de quarks e glúons em colisões de altas energias

Local: Auditório do EFI

Este minicurso oferece uma introdução à aspectos fenomenológicos da física de altas energias, com foco na estrutura da matéria em densidades e temperaturas extremas. Inicialmente, explora-se a estrutura interna do próton, começando com sua composição em termos de quarks e glúons e o papel das funções de distribuição de pártons (Parton Distribution Functions – PDFs) na sua descrição. Em seguida, abordaremos o regime de altas densidades, onde o fenômeno de saturação partônica torna-se relevante, alterando a descrição inicial em termos das PDFs. Em seguida, o foco será principalmente em colisões núcleo-núcleo, onde a formação do plasma de quarks e glúons — um estado da matéria caracterizado por quarks e glúons desconfinados — é observada. Examinaremos as principais propriedades desse sistema, partindo das primeiras expectativas teóricas e confrontando-as com as assinaturas experimentais encontradas. Através desses tópicos, o curso visa apresentar uma visão introdutória e acessível de alguns conceitos relacionados à física de altas energias, destacando a conexão entre teoria e experimento.

Local: Anfiteatro do EFI

O Clube dos Telescópios surgiu como um projeto de extensão da UFSC com objetivo de ensinar a montagem de lunetas com materiais simples, como canos de PVC, fita e lentes. Nessa oficina iremos descrever a importância dos telescópios para nosso conhecimento sobre o Universo e mostrar como é possível montar um equipamento caseiro para a observação do céu.

Pôsteres

Barbara Costi Farias1, Roberto Cid Fernandes Jr.2, Andre Felipe da Rocha Valdiviezo2

A Espectroscopia de Campo Integral produz cubos de dados para realizar estudos aprofundados através da análise de espectros de objetos astronômicos. A Astrofísica Extragaláctica se beneficia desse campo de estudo, possibilitando a pesquisa de propriedades inerentes às galáxias e entendimento de suas principais características. Neste trabalho, foi utilizado um cubo de dados da galáxia NGC7130, gerado pelo Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE), que passou por tratamento prévio de exclusão de algumas regiões observadas pelo Very Large Telescope (VLT) que não pertenciam à galáxia. Em seguida, foram utilizados os programas DOBBY e STARLIGHT para medir o fluxo de linhas de emissão e decomposição do espectro com síntese espectral. Com isso, foi organizado o dossiê de propriedades descobertas da galáxia NGC7130, gerando um panorama detalhado e possibilitando um aprofundamento mais acurado para pesquisas futuras acerca desse objeto.

Ricardo Marzall Hesse1, Renato Dupke2, Antônio Nemer Kanaan Neto2

A emissão de ultravioleta (UV) de fundo é predominantemente de origem galáctica. No entanto, observações dos pólos galácticos revelam um resíduo dessa radiação que não pode ser explicado por fenômenos como espalhamento da luz de estrelas, sugerindo uma possível origem extragaláctica. O estudo de Welch, McCandliss & Coe (2020) indicou uma relação entre a emissão de UV e aglomerados galácticos, baseada em dados do GALEX. Este trabalho tem como objetivo principal verificar essa relação e, se possível, identificar mais evidências desse excesso de UV usando o detector Optical Monitor (OM) a bordo do telescópio espacial XMM-Newton. Um objetivo secundário é compreender quais fenômenos poderiam causar esse excesso de emissão. O OM permite observações simultâneas dos alvos de raios-X, proporcionando um vasto e relativamente inexplorado banco de dados de observações em UV de aglomerados de galáxias. Utilizaremos o XMM-Newton Science Archive para analisar aglomerados e grupos de galáxias em latitudes galácticas acima de |60°|, minimizando os efeitos da contaminação galáctica. O foco será no uso dos filtros UVW1 e UVW2 do OM para examinar os perfis de brilho desses objetos. Apesar de ter menor abertura e campo de visão em comparação ao GALEX, o OM oferece imagens de maior resolução, com uma PSF aproximadamente três vezes mais fina. A resolução espacial do OM, inferior a 2″, permitirá mascarar as galáxias de maneira mais eficiente. Uma das hipóteses que gostaríamos de explorar é a possibilidade de que parte desse excesso observado seja devido à emissão de anãs brancas que foram arrancadas das galáxias por interações gravitacionais e permeiam a região intra-aglomerado, contribuindo para o aumento da luz intra aglomerado (ICL) .Espera-se que a análise dos dados do OM confirme a presença do excesso de emissão UV em aglomerados de galáxias, como sugerido por Welch. A maior resolução do OM pode proporcionar novas evidências e detalhamento desse fenômeno, contribuindo para uma melhor compreensão da sua origem e das possíveis fontes extragalácticas responsáveis.

Jonathan João Ramos1

Novas-anãs são binárias compactas onde uma estrela vermelha (a secundária) preenche seu lobo de Roche e transfere matéria para uma companheira anã branca (a primária) através de um disco de acreção, que sofre erupções recorrentes (em intervalos de 10-1000 dias) onde aumenta de brilho por fatores 10-100. Uma mancha brilhante (‘bright spot’) se forma no ponto de impacto da matéria transferida com a borda externa do disco. Este trabalho reporta os resultados da análise de espectroscopia da nova-anã eclipsante V2051 Oph no terceiro dia de uma erupção em junho de 2002, quando a variável já estava em declínio de brilho após o máximo da erupção. Os espectros foram fatiados em 134 bandas espectrais estreitas e curvas de luz medianas foram analisadas com a técnica de mapeamento por eclipses para produzir mapas da distribuição de brilho superficial do disco em cada comprimento de onda. Espectros espacialmente resolvidos do disco mostram que as linhas de Balmer estão em emissão em toda a extensão do disco, exceto no centro (anã branca) e na região do bright spot, onde aparecem em absorção, enquanto a emissão em CIII/NIII e HeII se estende, respectivamente, até 0.2 R_{L1} e 0.4 R_{L1}, onde R_{L1} é a distância do centro do disco ao ponto lagrangiano interno. Os espectros caem em intensidade e se tornam mais ‘vermelhos’ para raios crescentes, confirmando a existência de um gradiente radial de temperatura no disco. A comparação de espectros dos hemisférios mais próximo (‘frente’) e mais distante (‘fundo’) do disco revela que o espectro da frente tem maior intensidade em todos os raios, indicando que o disco tem ângulo de abertura não nulo e sugerindo que haja inversão térmica nas camadas superiores da sua atmosfera (i.e., uma cromosfera). O ajuste de modelos simples de emissão livre-livre e ligado-livre de hidrogênio ao contínuo permite obter distribuições radiais de temperatura e densidade superficial no disco.

Eduardo Luiz Colaço1

Buscamos construir solitons não topológicos no modelo de Skyrme-Faddeev estendido. O modelo é definido no espaço projetivo complexo de n dimensões. Possui termos quadráticos e quarticos, com a inclusão de um potencial não diferenciável no mínimo. Potênciais dessa classe apresentam soluções compactas.

Parametrizando por campos escalares complexos e utilizando um ansatz, cuidadosamente escolhido, podemos reduzir as equações de movimento à uma EDO radial, não linear de 2ª ordem. Investigamos soluções numéricas dentro do espaço de parametros (constantes de acoplamento).

Marco Antonio Sanches Tubaki1

Este trabalho apresenta uma análise do comportamento da matéria de quarks no contexto do modelo Nambu-Jona-Lasinio (NJL). Inicialmente, são discutidos os conceitos fundamentais necessários para uma compreensão abrangente do tema. Em seguida, o modelo NJL é introduzido, e suas propriedades termodinâmicas são analisadas, com ênfase nas previsões de transições de fase. Por fim, são discutidas as conclusões derivadas
da análise realizada, destacando o diagrama de fases previsto pelo modelo.

Lucas Massoni Pires1, M. Grossklags2, L. Nicolao2, A. Mendoza2

In this work, we study the properties of the phase diagrams of a two-dimensional Heisenberg model, where the interplay between the magnetic exchange interaction and the Dzyaloshinskii-Moriya interaction gives rise to non-trivial modulated structures, known as the helical and skyrmion patterns.
By means of a variational mean-field method, we study how both these modulated structures are distributed in the relevant phase diagrams, together with a paramagnetic (homogeneous) phase, varying parameters such as the temperature, external magnetic field and uniaxial anisotropy. Following this analysis, we use this approximation to evaluate the elastic properties of the patterned structures, in order to use them as inputs to the renormalization group equations from the classical theory of two-dimensional melting.

Rafael Pacheco Cardoso1, William R. Tavares2, Sidney S. Avancini2, Ricardo L. S. Farias2

Effective models to the quantum chromodynamics (QCD), like the Nambu–Jona-Lasinio (NJL) model, has been used to describe strong interaction for its simplicity. Regularization procedures can be applied to magnetized quark matter and describe the physics of peripheral heavy ion collisions and magnetars. The quark anomalous magnetic moment is a phenomena that has been calling attention in the last few years, mainly using NJL model, and could lead to the inverse magnetic catalysis phenomena. Some works found first-order phase transitions (1st PT) , even at zero temperature case. Here, we will that these 1st PT are artifacts of the improper regularization procedures. To do so, we explore the vacuum magnetic regularization (VMR) in two cases in respect to the subtraction of the divergences: the mass-dependent (MD) and mass-independent (MI). The MD case leads to a non-massive minimum at the thermodynamical potential, inducing 1st PT. So, the MI agrees with the present predictions of the Lattice QCD, this case constrains the magnetic field to be smaller than the squared of the vacuum effective quark mass at the VMR scheme. The MI case also get the exactly expression of the one-loop Schwinger–Weisskopf effective Lagrangian adapted to the NJL model.

Rayner Enriquez Camps1, Gustavo Hermógenes2, Carlos Eduardo Maduro De Campos2

Os teluretos e teluratos de bismuto têm despertado interesse na comunidade científica devido às suas propriedades estruturais, morfológicas e ópticas únicas. Esses compostos apresentam potenciais aplicações em dispositivos termoelétricos, optoeletrônicos, materiais fotorrefrativos e sistemas de armazenamento de informações holográficas, graças às suas propriedades ópticas não lineares e alta estabilidade térmica.
Neste trabalho, é relatada a síntese e caracterização de teluratos de bismuto obtidos por uma abordagem combinada de síntese mecanoquímica e tratamento térmico. Esta nova abordagem permite obter fases específicas e controladas a partir de precursores elementares, favorecendo a coexistência de diferentes compostos em proporções variáveis. Foram estudadas duas rotas de síntese a partir de pó de bismuto e telúrio em duas formas diferentes: pó e granular com grau de oxidação de 80% e 2%, respectivamente. A partir da síntese mecanoquímica (moagem mecânica do reagentes “puros”) foram obtidas principal- mente as fases Bi2Te3 e BiTe, respectivamente, que foram posteriormente submetidas a tratamentos térmicos a altas temperaturas para induzir a formação de teluratos de bismuto.
As técnicas de caracterização utilizadas incluíram difração de raios X de pó (XRD) para determinação de fases cristalinas, microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e difração de elétrons de área selecionada (SAED) para análise morfológica e estrutural em nível nanométrico, bem como espectroscopia Raman para a caracterização complementar (vibracional) das amostras.
A análise de difração de raios X (XRD) por refinamento de Rietveld mostrou que na amostra com pó de telúrio, principalmente as fases Bi2TeO5 e Bi2Te2O7 foram formadas em proporções semelhantes, juntamente com a presença adicional de Bi2Te4O11. Em contraste, a amostra sintetizada com telúrio granular apresentou uma proporção significativamente menor de Bi2Te2O7 , sugerindo que a disponibilidade de espécies de telúrio oxidado desempenha um papel fundamental na evolução de fase do sistema. Do ponto de vista tecnológico, a coexis- tência controlada de dessas fases em diferentes proporções pode ser fundamental para modular as propriedades ópticas e estruturais do material. Foi relatado que esses compostos exibem propriedades ópticas fotorrefrativas e não lineares.

João Vitor Costa Lovato1

The effective cross-section of double parton scattering in proton collisions has been measured by various experiments with rather different results. Building on our previous work, where we incorporated transverse-plane correlations dependent on parton type, we extend our model to also account for x-dependence between partons to better fit the available data.

Lucas Kaliel Dessbesell Lang1, Roseline Beatriz Strieder2

Neste trabalho, apresenta-se uma ação de divulgação científica centrada em visitas aos laboratórios de pesquisa do Departamento de Física da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Além de um relato da experiência, incluindo a descrição dos conteúdos abordados e da dinâmica da visita, são apresentados resultados oriundos de um questionário de avaliação respondido pelos visitantes após a visita. Essas visitas aos laboratórios de pesquisa, direcionadas principalmente a estudantes da Educação Básica e conduzidas com a participação de docentes, graduandos e pós-graduandos organizam-se em torno das seguintes perguntas: O que é pesquisado? Onde as pesquisas são desenvolvidas? Como ocorre o processo de investigação? Quem são os/as cientistas? Quais as contribuições das pesquisas? Além disso, consideram demandas dos professores e alunos de educação básica, na perspectiva de construir uma outra relação entre ciência e sociedade que esteja pautada no diálogo e na participação. A análise dos questionários respondidos pelo primeiro grupo de visitantes, que totalizam 36 estudantes de Ensino Médio, de uma escola pública localizada na grande Florianópolis, indica que o público não possui o hábito de participar de atividades científico-culturais, embora demonstre interesse por temas científicos, experimentos e por dialogar com os cientistas. Também constatamos que a visita pouco influencia na escolha da profissão, mas contribuiu para modificar a opinião de visitantes com relação à ciência, em especial, no que diz respeito a saber como os conhecimentos e produtos são desenvolvidos. Outro ponto a destacar, refere-se às contribuições da visita para conhecer a Universidade e sua rotina, desconhecidas até então pelos estudantes que afirmam nunca ter visitado a UFSC. Sobremaneira, os resultados sinalizam potencialidades associadas ao enriquecimento da formação cultural e científica dos jovens.

Luiza Duarte Borges1, Lucas Nicolao2, Matheus Eduardo de Batim2

A Matéria Ativa contempla estudos de sistemas compostos por partículas autodirigidas que consomem energia para se mover e que podem estar sujeitas a forças externas e interações coletivas. Nos últimos anos, emerge um grande interesse em simulações de sistemas desta natureza, que descrevem movimentos coletivos de conjuntos de pássaros, cardumes, colônias de bactérias e outros conjuntos de interesse biológico. Neste trabalho, realizado dentro do projeto “Física Estatística para Caracterização de Materiais e Redes Complexas”, foi desenvolvido um código para realizar simulações de um modelo simples para matéria ativa chamado modelo de Vicsek. Através do estudo da bibliografia e destas simulações, buscou-se entender os fundamentos de simulações de matéria ativa, investigando a relação entre intensidade de ruído, densidade do sistema e transição de fase descontínua.

Helen Merisio1, Leonardo Negri Furini2

A clorofila A (Chla) é um pigmento fundamental para a fotossíntese, responsável por capturar a luz solar e convertê-la em energia química. A eficiência desse processo pode ser alterada por condições externas, como deficiência de nutrientes, agentes poluentes, pesticidas. Assim, a Chla pode atuar como um marcador para avaliar a saúde da planta. Técnicas ópticas tem sido aplicadas para o monitoramento das propriedades possibilitando uma análise não destrutiva do analito e contribuindo para a compreensão das respostas das plantas a diferentes condições ambientais. Neste estudo, realizamos a caracterização óptica da Chla por meio de espectroscopias de absorção UV-Vis, fluorescência e espalhamento Raman. Os espectros de absorção UV-Vis e fluorescência foram realizados com a Chla dissolvida em etanol e em água na concentração 5,0 x 10-5 mol/L e espectros Raman coletados no estado sólido com linha laser 532 nm. Os Espectros de absorção UV-Vis da Chla dissolvida em etanol mostram duas bandas principais com máximos em 430 nm e em 664 nm. Esses máximo correspondem à banda Soret, localizada na faixa espectral de 400–450 nm, e à banda Q, que ocorrem entre 600–720 nm, respectivamente. Quando dissolvida em água é observado um deslocamento dos máximos para comprimentos de onda maiores (red shift), um fenômeno conhecido como deslocamento solvocrômico. Provavelmente, isto ocorre devido às interações entre a molécula e o meio em que está dissolvida, devido à polaridade do solvente. Os espectros de fluorescência mostram um único máximo de emissão em 680 nm independente da excitação. Complementar a esse resultado, o espectro de excitação mostra que a maior contribuição para a emissão em 680 nm é devido a absorção em 446 nm seguida em 643 nm. Por fim, o espectro Raman revela picos intensos em 958, 1519 e 1609 cm-1 atribuídos à vibração do anel e estiramento C=C do anel de pirrol. Similarmente podem ser observados picos com intensidades média em 1346 cm-1 atribuído à vibração do anel de pirrol e em 1255 cm-1 à vibração C-N. O estiramento C-N pode ser visto em 958, 1154 e 1229 cm-1 e a deformação C-H em 1183 cm-1 bem como a deformação C-C em 1046 cm-1. Estes resultados abrem a oportunidade para estudar o comportamento da Chla sob diferentes ambientes químicos.

Lis Cristine Fortes1, Natalia Vale Asari2, Luis Eduardo Fritsch2, Guilherme Couto2

No estudo da composição das galáxias, é possível encontrar dois tipos de nebulosas ionizadas (gás morno, ~10⁴ K): as regiões HII, que são ionizadas por estrelas que acabaram de nascer, e as regiões de gás difuso ionizado (DIG, do inglês diffuse ionized gas). Há ainda um debate sobre as possíveis fontes de ionização, como as estrelas quentes evoluídas de baixa massa (HOLMES, do inglês Hot Low-mass Evolved Stars). O impacto do DIG nas medições astrofísicas é um tema em aberto, sendo por vezes negligenciado na análise de espectros integrados de galáxias. Por exemplo, a medição de metalicidade foi desenvolvida para regiões HII, desconsiderando a contribuição de regiões de gás difuso ionizado. Um estudo anterior avaliou o impacto do DIG na estimativa da metalicidade nebular de 1409 galáxias de formação estelar (SF, do inglês star-forming), utilizando o levantamento Mapping Nearby Galaxies at APO; outro estudo posterior revisitou o tema utilizando 63 galáxias do levantamento The All-weather MUse Supernova integral Field Nearby Galaxies++, observadas com o instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE). Neste estudo, selecionamos 25 galáxias com resolução espacial menor ou igual a 200 pc, a partir da amostra de Fritsch, e comparamos os resultados com os obtidos na dissertação deste autor.

Ana Clara Lemos Caetano1, Éverton Fabian Jasinski2

A espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE) é uma técnica amplamente utilizada para investigar processos interfaciais em eletrodos. No entanto, a dispersão em frequência observada em sistemas reais limita a interpretação dos dados por meio de circuitos elétricos equivalentes convencionais que levam a interpretações ambíguas. Neste trabalho, aplicamos o Método de Elemento de Fase Generalizado (GPE) para analisar espectros de impedância de um eletrodo comercial de carbono vítreo, para caracterizar processos de transferência e acúmulo de carga em sua superfície. Medidas foram realizadas em soluções de Cloreto de Potássio (KCl) e Hidróxido de Potássio (KOH) em diferentes concentrações, utilizando um potenciostato AUTOLAB PGSTAT302N. A análise diferencial do método GPE permitiu a determinação da capacitância generalizada e da função de fase generalizada, evidenciando os processos de acumulação e transferência de carga na interface eletrodo-eletrólito. Os resultados indicam o ponto de zero carga (PZC) do eletrodo em aproximadamente -100 mV (vs. Ag/AgCl) e o potencial cujo íon de potássio (K+) reage no eletrodo sendo -300 mV (vs. Ag/AgCl). O sucesso da abordagem GPE na caracterização do carbono vítreo abre perspectivas para a aplicação do método em eletrodos mais complexos.

Maylon Morais da Silva1, Pawel Klimas2

Campos escalares são amplamente utilizados para modelar matéria, aparecendo em diversos contextos, desde modelos de Ginzburg-Landau até o campo de Higgs. Um aspecto fundamental é a emissão de radiação por kinks e outros defeitos, que reduz a energia das configurações excitadas e serve como indicador da integrabilidade do modelo. No modelo de sine-Gordon, um exemplo integrável, o espalhamento de kinks ocorre sem emissão de radiação, enquanto no modelo ϕ4, não integrável, há um comportamento complexo com presença de radiação. Neste trabalho, investigamos o papel do potencial na emissão de radiação, analisando como suas características próximas ao mínimo determinam a quantidade de radiação emitida.

Sofia Gemmi dos Santos1, Tiago José Nunes da Silva2

Studying the Quark-Gluon Plasma (QGP) is key to understanding phenomena such as confinement and chiral symmetry restoration. Experiments like ALICE (A Large Ion Collider Experiment), which collide heavy ions, provide sufficient evidence to support that QGP is formed in p-Pb collisions. However, QGP emerges in energy conditions where Quantum Chromodynamics (QCD) is strongly coupled, making purely perturbative approaches inadequate. As a result, effective models are employed, each applicable to a different stage of the system’s evolution, as no single theoretical framework fully describes all phases. This work aims to compare two computational models, SMASH and UrQMD, which simulate the hadronization stage. Both models are microscopic transport models that propagate all hadrons covariantly along classical trajectories, combined with stochastic binary scatterings and decays. This approach represents a Monte Carlo solution to a set of
coupled differential equations (the Boltzmann transport equation for each particle). The Boltzmann equation describes the statistical behavior of a thermodynamic system out of equilibrium—in this case, the evolution of the probability distribution of the positions and momenta of the formed hadrons. Despite their similarities, these models implement hadronic transport with different physical assumptions. Therefore, this study aims to investigate these different implementations and analyze their results, comparing them with experimental data from p-Pb collisions conducted by ALICE.

Sandro Roberto Pauli Jr1, Marina Hirota2, Magali Nehemy2, Caio Mattos2

A pesquisa investiga o papel da transpiração no ciclo hidrológico da Amazônia, responsável por sustentar os “rios voadores” e por até 70% das chuvas na estação seca, com foco na origem da água utilizada pelas árvores nesse período. Estudos anteriores já analisaram como as fontes de transpiração variam em profundidade do solo, sazonalidade das chuvas (seca ou chuvosa) e topografia (colinas e vales), mas ainda há lacunas na compreensão de como esses fatores se relacionam com o deslocamento da água na atmosfera. Para avançar nesse entendimento, o estudo emprega o modelo UTrack, que mapeia fluxos de água atmosférica e permite simulações detalhadas, gerando mapas das rotas da umidade na região da Floresta Nacional do Tapajós. Com isso, busca-se correlacionar os dados de transpiração e precipitação com o transporte atmosférico, aprofundando o conhecimento sobre a dinâmica da umidade na floresta, especialmente durante a estação seca. Esse esforço é essencial para compreender o papel da transpiração no equilíbrio hídrico da Amazônia, particularmente em áreas vulneráveis ao estresse hídrico, e para prever os impactos das mudanças climáticas e alterações nos padrões de precipitação na floresta.

Pamela Fialho Silva Lopes de Oliveira1, Sidney Avancini2

In this work, we present the system developed for the digital locking of a triangular optical cavity at the Quantum Optics Laboratory of the Department of Physics at the Federal University of Santa Catarina. The electronic system was implemented on a Printed Circuit Board (PCB), designed to ensure cavity stabilization, allowing for greater precision in quantum optics experiments.
Our approach is based on an algorithm executed on an ESP32 microprocessor, a widely available and cost-effective microcontroller, which is typically one order of magnitude cheaper than other single-board computer solutions such as Red Pitaya. The algorithm, inspired in Ref. [1], compares the system’s current state with its previous state and generates the necessary correction to maintain cavity stabilization. The board enables switching between locking and scanning modes, as well as providing sensitivity adjustments and scan signal parameter settings, making the system control both flexible and efficient.
The signal sent to the piezoelectric actuator (PZT), responsible for fine-tuning the cavity length, is dynamically adjusted based on the real-time feedback from the cavity’s optical sensor. This ensures continuous and precise stabilization. To evaluate the locking performance, we tested the system in two different regimes: high finesse (more challenging due to narrower resonance peaks) and low finesse (easier to lock due to broader peaks). These tests provide a reliable assessment of the system’s effectiveness under varying experimental conditions. The algorithm parameters may also be adjusted to stabilize other types of optical interferometers, such as Mach-Zehnder or Michelson interferometer.
By using easily accessible and reproducible components, including the globally distributed ESP32, this system offers a practical and scalable solution for optical experiments.