escolacbpf 2012 01c - cbpfindex.cbpf.brcbpfindex.cbpf.br/publication_pdfs/introdução à ciência...

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Alexandre Mello mello@cbpf.br www.cbpf.brCentro Brasileiro de Pesquisas Físicas / CBPF

IntroduIntrodu çção ão àà Ciência e Tecnologia na Escala Ciência e Tecnologia na Escala NanomNanom éétricatrica : : SuperfSuperf íícies e Nanoestruturascies e Nanoestruturas 01

IXIXRio de Janeiro, 16 a 27 de julho de 2012

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CBPF CBPF LocalizaLocaliza ççãoão

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CBPF CBPF LocalizaLocaliza ççãoão

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Rio de Janeiro Rio de Janeiro IpanemaIpanema

CBPFCBPFUrca Urca -- Perto da Perto da Praia VermelhaPraia Vermelha

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DIR - Direção CTC - Conselho Técnico Científico COCI - Comitê Científico Assessor CCI - Coordenação de Colaborações

Científicas Institucionais EXP - Coordenação de Física

Experimental e Baixas Energias LAFEX - Coordenação de Física

Experimental de Altas EnergiasICRA - Coordenação de Cosmologia,

Relatividade e Astrofísica APL - Coordenação de Física Aplicada

TEO - Coordenação de Física Teórica CAT - Coordenação de Atividades

Técnicas CDI - Coordenação de Documentação e Informação Científica CFC - Coordenação de Formação Científica CAD - Cordenação de Administração

CBPF fundado em CBPF fundado em 19491949

www.cbpf.brwww.cbpf.br

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Aplicações da Física e Tecnologia- Ciência dos Materiais- Química, Catálise e Meio-Ambiente- Geologia, Biologia, Medicina e Saúde- Instrumentação Científica e Tecnológica- Computação e modelagem- Plasmas confinados magneticamente e gerados por lasers pulsados

Pesquisa Fundamental e Desenvolvimento

- Matéria Condensada- Biofísica- Estatística e Sistemas Dinâmicos- Cosmologia e Gravitação- Altas Energias e Raios Cósmicos- Física Nuclear e Astrofísica-Campos e Partículas

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O quadro permanente do CBPF hoje é composto por 159 funcionários permanentes.

62 pesquisadores doutores (incluindo o Diretor, que publica pelo CBPF, (63),

13 Doutores tecnologistas (publicam e realizam pesq uisa e desenvolvimento tecnológico, (mais 4 mestres e 6 bacharéis),

25 técnicos de apoio e 38 gestores - Sendo 13 anali stas (3 com mestrado e 1 doutorado)

Quadro flutuante de pesquisadores, visitantes e alu nos tem sido de 240 por ano em média

3,63,83,62,92,63,62,62,6Média

6265666969666666Pesquisadores

221246202198178236170169Artigos

20092008200720062005200420032002ANO

CBPFCBPFRECURSOS HUMANOS E RECURSOS HUMANOS E

PRODUPRODUÇÇÃOÃO

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-PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇAO CONCEITO 7 (máximo) da CAPES–

-Programas acadêmicos de Doutorado e Mestrado em FísicaE o primeiro Mestrado Profissional em Física com Ênfase em Instrumentação

Científica.

-Desde sua criação, foram formados pelo CBPF 365 Doutores em Física e 400 Mestres em Física Acadêmica e Profissional e Física com ênfase em

Instrumentação Científica.

- Em 2012 : 73 alunos de doutoramento e 22 de mestrado.

CBPFCBPFPPÓÓS GRADUAS GRADUA ÇÇÃOÃO

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Seleção ao Mestrado Profissional 2012.202/07/2012

Exame de Seleção ao Mestrado Profissional com Ênfase em Instrumentação Científica 2012.12

Inscrições: 02/07/2012 até 01/08/2012Data e horário do exame: 06/08/2012 - 9 às 12h (Auditório do sexto - andar)

Primeiro e Primeiro e úúnico no Panico no Pa ííss

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LABORATÓRIOS DE APOIO A PESQUISA:

Criogenia, Produção de Amostras, Oficina de vidro, Oficina Mecânica, Laboratório de Instrumentação Eletrônica, Laboratório de Bioquí mica, Laboratórios de

Coordenação de Atividades Técnicas (Informática, Co mputação de Alto Desempenho e Redes de Computadores).

LABORATÓRIOS MULTIUSUÁRIOS DE PESQUISA:

Difração de Raios-X, Magnetometria (SQUID e PPMS), R essonância Paramagnética Eletrônica (EPR), e Refrigerador à Diluição de He3-H e4, Laboratório de Superfícies

e Nanoestruturas, Laboratório de Espectroscopia de Emissão, LABNANO –Laboratório de Nanociências e Nanotecnologia, Labor atório de Plasmas Aplicados e Ablação a Laser, Laboratório de Altas Energias - L aboratório Laser de elétrons

livres (em construção)

LABORATÓRIOS VINCULADOS A GRUPOS DE PESQUISA:

Efeito Mössbauer; Supercondutividade; Ressonância M agnética Nuclear; Filmes Finos; Multicamadas, Fonte de Clusters; Correlação Angular; Magneto-Ótica; Sistemas de Detecção; Materiais Biocerâmicos; Lab. do Projeto Pierre Auger; Física de Altas Energias, Microorganismos Magnetotá ticos; Magnetometria e

Resistividade Elétrica; Laboratório de Eletrodeposi ção e Laboratório de Materiais Multifuncionais Multiferróicos (ínicio da implantação em 2010) e Laboratório de

Instrumentação e Medidas.

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Introdu ção

Nanociências e Nanotecnologia

A escala nanom étrica

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Nanoestrutura é definida com uma estrutura em que pelo menos uma das dimensões émenor ou igual a uma dimensão crítica d* (d≤d*≈100nm).O valor de d* não possui determinada magnitude, sendo fisicamente determinado pela característica crítica de um determinado fenômeno físico e dando origem, assim, ao efeito do tamanho.

Conceitos

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Forças no mundo pequeno

Tensão superficial Força de atração dos átomos da superfície do líquido

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nano tubos de C podem ser condutores ou semicondutores dependendo do seu arranjo atômico

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575

580

585

590

595

600

605

610

-150 -100 -50 0 50 100 150

0

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7-12 -8 -4 0 4 8 12

∆V (m

V)

H (kA/m)

i = 8 mA

R = 72,0 ΩMR =5,85 %S = 0,14 %/Oe

2x6 µm2

MR

(%

)

H (Oe)

Hb

Spin ValveSensor

HDD

Spin ValveTa

CoxFeyOz

CoFeCu

CoFeCoxFeyOz

CoFeMnIrNiFeTa

1nm2nm

1.5nm

2.2nm

8nm

2.5nm1nm5nm

4nm3nm

6µm

200μV/label

GMR-Fert and Grunberg, Nobel 2007

FILMES FINOS FINALMENTE !

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Controle de qualidade e

reprodutibilidade

28

MMIC-HEMT, ETH Zurich

Electrical contacts, University of Basel

Luft

InP

70 nm

DFB Laser, WSI Munich

Aplicações – NANO DISPOSITIVOS

Λ=230 nm

Nanoelectronics

Optics

Basic Research

Nanomechanics

Nanopendulum, LMU

TH Aachen

Magnetoelectronics

EBL

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Nanolitografia por feixe de elétrons

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In-vivo

Pre clinical

tests

3µm

Comercial Ti implant with100nm HAP

coating

Titanium implant surface after acid

treatment and HAP nano

coating

Labiomat + LabSurf + Colaboradores =

Recobrimentos nanométricos de Fosfatos de cálcio biocompatíveis

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Si(100) substrate

Hidroxiapatite80nm coating

Pte-beam

Ptcaplayer

Ti coating

Si(100) substrate

Hidroxiapatite60nm coating

Pte-beam

Ptcaplayer

Ti coating

Filme de Si / Ti (400nm)/ Hidroxiapatita (60nm) Nanofabricação por feixe de íons (FIB) de uma

amostra para ser observada em seção transversal

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TOXICOLOGIA

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