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Pós-Graduação em Física

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Pós-Graduação em Física - PG/FIS

Coordenador: Manuel M. B. Malheiro Oliveira

Consulte também o site da Pós-Graduação do ITA

 

Áreas de Concentração

 

FIS-A - Física Atômica e Molecular

Coordenação de Área: José Silvério Edmundo Germano

Sistemas poliatômicos: propriedades de moléculas, estrutura eletrônica e geometria, espalhamento por elétrons, pósitrons e positrônio, condensação atômica, física de nanoestruturas, spintrônica. Desenvolvimento de Lasers. Gases ionizados: diagnósticos elétricos e espectroscopia, simulação de espectros e de plasmas frios.  Ensino de Física: desenvolvimento de material didático.

 

FIS-C - Dinâmica Não-Linear e Sistemas Complexos 

Coordenação de Área: Erico Luiz Rempel

O grupo de dinâmica não linear do ITA desenvolve pesquisas teóricas nas áreas de plasmas de fusão; fluidos e plasmas espaciais e astrofísicos; dinâmica orbital e mecânica celeste. Esta área compreende a modelagem, simulação e análise de sistemas complexos encontrados na natureza e em laboratório. Os sistemas dinâmicos, em geral modelados por equações diferenciais ordinárias e parciais, são estudados visando uma descrição detalhada de seu caos, com o objetivo de compreender, prever e controlar sistemas naturais e de engenharia.

 

FIS-N - Física Nuclear

Coordenação de Área: Manuel M. B. Malheiro Oliveira

Estrutura Nuclear e Hadrônica, Modelos relativísticos. Fenomenologia de partículas. Teoria Quântica de Campos, Cosmologia, Astrofísica e Gravitação. Reações Nucleares e Espalhamento Geral.

 

 

FIS-P - Física de Plasmas

Coordenação de Área: Gilberto Petraconi Filho

São realizados estudos de plasmas quentes e frios aplicados à fusão termonuclear controlada e tecnologias de plasmas voltadas para o desenvolvimento de dispositivos e reatores para tratamento de materiais e deposição de filmes finos. Aplicações incluem nanotecnologia, tratamento de materiais (microeletrônica, mecânica, aeroespacial, energia, odontologia e medicina), sensores baseados em filmes finos, geradores de ozônio (medicina e meio ambiente) e combustão assistida por plasma.

 

Objetivos do Curso

A PG-FIS tem como objetivo a formação de mestres e doutores para o ensino, pesquisa e o desenvolvimento tecnológico. O mercado de trabalho dos egressos da pós-graduação em Física do ITA não se resume ao ensino e à pesquisa básica: também inclui a indústria e setores ligados à inovação tecnológica. Por estar inserido em um pólo tecnológico, o DCTA, o Programa de Pós-Graduação em Física do ITA tem um caráter de "física tecnológica", ou seja, não só realiza pesquisa básica em física, mas também, desenvolve pesquisa científica e tecnológica ligada ao setor aeroespacial e a empresas.

 

Docentes Permanentes

 

Argemiro Soares da Silva Sobrinho Processamento de Materiais a Plasma.
Bogos Nubar Sismanoglu Descargas Elétricas e Plasmas.
Brett Vern Carlson Estrutura Nuclear e Reações Nucleares.
Douglas Marcel Gonçalves Leite Física, Engenharia de Materiais, Semicondutores, Processos a Plasma.
Érico Luiz Rempel Ondas em Plasmas, Caos, Dinâmica Não-Linear.
Francisco Bolivar Correto Machado Cálculos de Estrutura Eletrônica Molecular.
Gilberto Petraconi Filho Física de Plasmas.
Gilmar Patrocínio Thim Engenharia de Materiais e Metalúrgica.
Homero Santiago Maciel Descargas Elétricas. Aplicações Tecnológicas de Plasmas Frios.
Jayr de Amorim Filho Descargas Elétricas.
Lara Kuhl Teles Teoria de Semicondutores e Spintrônica.
Lauro Tomio Física de Hádrons e Nuclear
Luiz Fernando de Araújo Ferrão Cálculos de Estrutura Eletrônica Molecular
Maísa de Oliveira Terra Física e Matemática Aplicada.
Manuel Máximo Bastos Malheiro de Oliveira Estrutura Nuclear e Hadrônica, Astrofísica.
Marcelo Geraldo Destro Lasers e Óptica Aplicada.
Marcelo Marques Semicondutores em Microondas e Optoeletrônica; Dispositivos Fotônicos.
Marcos Massi Processos de Materiais para Microeletrônica.
Mahir Saleh Hussein Física Nuclear Teorica, condensados atômicos
Mario Ueda Física de Plasma e Diagnóstico de Plasma.
Marisa Roberto Simulação Numérica em Plasmas Frios; Caos e Fenômenos de Transporte em tokamaks.
Rodrigo Sávio Pessoa Física da Matéria Condensada e Física de Plasmas.
Rubens de Melo Marinho Junior Teoria de Partículas; Campos.
Sergio Pilling Guapyassu de Oliveira Astroquimica e Astrobiologia
Tobias Frederico Estrutura Nuclear; Reações Nucleares; Física de Hádrons.
Wayne Leonardo de Paula Física Nuclear, Física de Partículas.

 

Docentes Participantes

 

Abraham Chian-Long Chian Geofísica Espacial e Dinâmica não-linear
Carlos Alberto Bomfim Silva Mecânica Estatística de Não Equilíbrio.
Gustavo Soares Vieira Física, com ênfase em Semicondutores.
José Silvério Edmundo Germano Colisões Elétron e Pósitron com Moléculas e Novos Materiais.
Márcio Eduardo da Silva Alves Gravitação, cosmologia e energia escura.
Nadja Simão Magalhães Gravitação e Astrofísica, Processamento de Sinais, Transdutores eletromecânicos.
Pedro Teixeira Lacava Propulsão e Sistemas Energéticos

 

Temas de Pesquisa

 

FIS-A - Física Atômica e Molecular

  • Moléculas e Aglomerados Moleculares

    • Estrutura eletrônica de moléculas e aglomerados moleculares.
    • Estudo da espectroscopia e da ligação química de moléculas.
    • Estudo teórico de propriedades fotocatalíticas de óxidos semicondutores.
    • Termocinética de combustão de materiais energéticos.
  • Matéria Condensada
    • Estudo de Heteroestruturas Digitais Magnéticas.
    • Propriedades Estruturais, Eletrônicas, Termodinâmicas e Magnéticas de Ligas de Semicondutores Magnéticos Diluídos.
    • Estudo Teórico de Ligas Semicondutoras com aplicações em Spintronica e Optoeletrônica.
    • Propriedades Físicas de Ligas Semicondutoras.
  • Ensino de Física
    • Desenvolvimento de materiais didáticos.

FIS-C - Dinâmica Não-Linear e Sistemas Complexos

  • Caos em Plasmas de Fusão

    • Simulação Numérica em plasmas frios; Caos e Dinâmica não Linear aplicado a tokamaks;
    • Estudo de Tokamaks de Baixa Razão de Aspecto
    • Descargas Elétricas
    • Caos em sistemas dinâmicos não dissipativos, aplicado a tokamaks
    • Simulação Numérica em Plasmas Frios
  • Caos em Astronáutica e Mecânica Celeste
    • Cálculo de Trajetórias Espaciais
    • Dinâmica de muitos corpos no Sistema Solar
    • Estruturas invariantes hiperbólicas e suas variedades
    • Captura e escape de trajetórias no Sistema Solar
    • Dinâmica não-linear e caos em sistemas Hamiltonianos e dissipativos, em particular, sistemas de plasmas.
  • Caos e Turbulência em Fluidos e Plasmas Espaciais e Astrofísicos
    • Turbulência em discos de acreção
    • Convecção Rayleigh-Bénard
    • Dínamo solar
    • Ondas não-lineares
    • Simulações 1D, 2D e 3D
    • Mistura caótica
    • Estruturas coerentes lagrangeanas
    • Auto-organização e formação de padrões.

FIS-N - Física Nuclear

  • Estrutura Nuclear e Hadrônica

    • Modelos relativísticos para o núcleo e hádrons.
    • Fenomenologia de partículas.
    • Emparelhamento, correlações núcleon-núcleon, e excitações coletivas em núcleos finitos incluindo deformação e matéria núclear.
    • Núcleos exóticos, estrutura de poucos corpos.
  • Reações Nucleares e Espalhamento Geral
    • Espalhamento múltiplo
    • Formação e decaimento do núcleo composto.
    • Reações de fragmentação do projétil.
    • Excitação Coulombiana.
    • Reações nucleares entre núcleos, íon pesados e núcleos exóticos.
    • Dados nucleares de poucos corpos
  • Teoria Quântica de Campos, Astrofísica, Cosmologia e Gravitação
    • Interações eletrofracas.
    • Fenômenos de transição de fase.
    • Renormalização em mecânica quântica.
    • Astrofísica Nuclear
    • Modelos Cosmológicos.
    • Detecção e geração de ondas gravitacionais.

FIS-P - Física dos Plasmas

  • Alteração superficial de polímeros por meio de plasmas

    • Utilizar diversos tipos de descargas elétricas (rádio-freqüência, microondas e barreira dielétrica) e pós-descargas para alterar propriedades de adesão de borrachas de uso aeroespacial.
  • Caos e Dinâmica não linear
    • Aplicações: fusão termonuclear controlada e processos de dínamo não linear;
    • Aplicações da Teoria do Caos em dispositivos para obtenção de fusão termonuclear controlada;
    • Investigação das instabilidades de plasmas confinados magneticamente. Controle do transporte do plasma por perturbações magnéticas.
    • Equações diferenciais não lineares.
  • Caracterização de filmes nano-estruturados a base de carbono.
    • Estudar morfologia, lubrificidade, aderência e dureza, bem como caracterização da estrutura química, energia de superfície e inércia química de filmes de finos nanoestruturados a base de carbono com e sem incorporação de nanoparticulas metálicas, semi-metãlicas e nanotubos de carbono, crescido sobre substratos de aço com baixo teor de carbono, de aço inox liga de titânio, iconel, silício e óxidos. Substratos comuns na indústria aeroespacial e microeletrônica em geral.
  • Caracterização de materiais obtidos por tecnologia de plasma
    • Estudar características elétricas, mecânicas, superficiais, ópticas e térmicas de materiais de interesse obtidos ou modificados por técnicas assistidas a plasmas. Os materiais em estudo são de interesse a vários setores industriais, tais como aeronáutica, espacial, mecânica, micro e nanoeletrônica.
  • Controle de Oscilações em plasmas
    • Investigar a turbulência e as instabilidades de plasmas confinados magnéticamente. Controlar oscilações do plasma por perturbações magnéticas ou ondas eletromagnéticas.
  • Desenvolvimento de sensores baseados em filmes finos
    • Desenvolver metodologias para obtenção de filmes finos com características adequadas para confecção de sensores de pressão, acelerômetros e diodos Stockky.
  • Desenvolvimento e estudo de reatores a vácuo para produção de plasmas frios
    • Desenvolver e caracterizar reatores a plasma para aplicação em processamento de materiais. Trabalha-se com reatores que operam com diferentes tipos de fontes de tensão, destacando: cc, rf e microondas;
    • Desenvolver fontes de plasmas para geração de jatos, na forma de feixe de plasmas ou feixe de partículas carregadas extraídas de plasmas.
  • Desenvolvimento e estudo de reatores para produção de plasmas em pressão subatmosférica
    • Desenvolver reatores obtidos por microdescargas;
    • Desenvolver reatores de barreira dielétrica para produção de ozônio;
    • Desenvolver processos de tratamento de superfície de materiais;
    • Desenvolver processos de tratamento de fibras sintéticas termicamente estabilizadas;
    • Desenvolver reatores para produção de ozônio para aplicação na lavagem de roupas hospitalares;
    • Desenvolver reatores para produção de ozônio para aplicação no tratamento de água potável e de esgotos.
  • Estudo da combustão assistida a plasma
    • Reduzir a produção de NOx no processo de combustão;
    • Melhorar a estabilidade da combustão.
  • Estudo do plasma solar e plasma ionosférico
    • Estudo de sua interação com campos elétricos e magneticos, variação temporal e consequencias na baixa atmosfera da Terra.
  • Estudo e aplicações de plasmas térmicos
    • Desenvolver processos a plasma térmico para tratamento de resíduos sólidos e resíduos de petróleo com geração de energia elétrica;
    • Ablação de materiais termoestruturais utilizados como escudo de proteção térmica;
    • Desenvolver e caracterizar jatos de plasma para simulação de ambiente de reentrada atmosférica para aplicação aeroespacial.
  • Gaseificação assistida por plasma
    • Desenvolver tecnologia alternativa à existente na gaseificação de biomassa, carvão e resíduos orgânicos para produção de gás de síntese.
  • Instrumentação e controle de câmaras de vácuo e reatores a plasma
    • Desenvolver instrumentação necessária para automatizar processos que empreguem técnicas assistidas a plasma.
  • Modelagem e simulação numérica em plasmas frios
    • Simulação de descargas elétricas para aplicação em processamento de materiais a plasma.
  • Síntese e modificação de materiais por meio de plasmas frios
    • Desenvolver processos a plasma que possibilitem a obtenção de:

      • Materiais dielétricos para aplicação em micro e nanotecnologia, tais como SiC, AlN, DLC e TiO2;
      • Materiais semicondutores para aplicação em micro e nano tecnologia, tais como filmes de DLC nitrogenados e fluorados;
      • Biomateriais a base de recobrimento com filmes de DLC.
    • Desenvolver processos de incorporação de nanopartículas de prata em filmes de carbono tipo diamante para aplicação aeroespacial.
  • Tratamento de água por tecnologia de ozônio
  • Tribologia em micro e nano escala
    • Estudar problemas de lubrificação e desgaste de recobrimentos de filmes a base de carbono, depositados via plasma sobre, aço inox, aço de baixo carbono e silício em atmosfera ambiente, em vácuo, em água salobra e em água destilada. Estudar lubrificação hibrida envolvendo recobrimentos a base de carbono nanoestruturado em meio de água salobra, em meio de biocombustiveis e avaliar as perdas por no atrito e desgaste em pares com e sem recobrimentos entre os pares em contato.
  • Utilização de plasmas frios e térmicos em nanotecnologia
    • Produção de nanotubos de carbono por técnicas assistidas por plasma - Produzir nanopartículas por técnicas assistidas por plasma.

 

Disciplinas

Um aluno de Mestrado ou Doutorado pode matricular-se em disciplinas do seu Programa ou de outros, de acordo com o cronograma de estudos definido em conjunto com o seu orientador. Semestralmente a Pós-Graduação do ITA divulga uma lista de Disciplinas Oferecidas. Para verificar se há disciplinas obrigatórias na sua Área de concentração e conhecer as ementas de cada disciplinas, consulte o Catálogo da Pós-Graduação.