Centro de Física Centro de Física Universidade do Universidade do
MinhoMinho(CFUM)(CFUM)
www.fisica.uminho.pt
Universidade do MinhoUniversidade do MinhoUniversidade do MinhoUniversidade do Minho
Escola de CiênciasEscola de CiênciasEscola de CiênciasEscola de Ciências
Centro de FísicaCentro de Física
(CFUM):(CFUM):≈≈50 docentes e 50 docentes e
≈≈25 investigadores a TI25 investigadores a TI
Centro de FísicaCentro de Física
(CFUM):(CFUM):≈≈50 docentes e 50 docentes e
≈≈25 investigadores a TI25 investigadores a TI
Departamento Departamento
de Físicade Física
Departamento Departamento
de Físicade Física
Laboratório de Laboratório de Instrumentação e Instrumentação e
Física Experimental Física Experimental de Partículas – polo de Partículas – polo
UM (LIP-Minho)UM (LIP-Minho)
Laboratório de Laboratório de Instrumentação e Instrumentação e
Física Experimental Física Experimental de Partículas – polo de Partículas – polo
UM (LIP-Minho)UM (LIP-Minho)
Unidades de InvestigaçãoUnidade de
ensino
CFUM: as Principais Áreas CFUM: as Principais Áreas de Investigaçãode Investigação
Física da Matéria CondensadaFísica da Matéria Condensada
Nanomateriais: Tecnologia, Física e AplicaçõesNanomateriais: Tecnologia, Física e Aplicações
Física Molecular e BiofísicaFísica Molecular e Biofísica
Óptica, Optometria e Ciências de VisãoÓptica, Optometria e Ciências de Visão
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Grupos de InvestigaçãoGrupos de InvestigaçãoGrupos de InvestigaçãoGrupos de Investigação
Física Atómica, Física Atómica, Molecular e Óptica Molecular e Óptica
(FAMO)(FAMO)
Física Atómica, Física Atómica, Molecular e Óptica Molecular e Óptica
(FAMO)(FAMO)
Fenómenos Fenómenos Cooperativos em Cooperativos em Dieléctricos (FCD)Dieléctricos (FCD)
Fenómenos Fenómenos Cooperativos em Cooperativos em Dieléctricos (FCD)Dieléctricos (FCD)
Física Física Computacional e Computacional e Teórica (GFCT)Teórica (GFCT)
Física Física Computacional e Computacional e Teórica (GFCT)Teórica (GFCT)
Física de Materiais Física de Materiais Nano Cristalinos Nano Cristalinos
(FMNC)(FMNC)
Física de Materiais Física de Materiais Nano Cristalinos Nano Cristalinos
(FMNC)(FMNC)
Revestimentos Revestimentos Funcionais (GRF)Funcionais (GRF)Revestimentos Revestimentos
Funcionais (GRF)Funcionais (GRF)
Complexidade e Complexidade e Propriedades Propriedades Electrónicas Electrónicas
(GCEP(GCEP)
Complexidade e Complexidade e Propriedades Propriedades Electrónicas Electrónicas
(GCEP(GCEP)
Óptica e Ciências Óptica e Ciências de Visão (OCV)de Visão (OCV)
Óptica e Ciências Óptica e Ciências de Visão (OCV)de Visão (OCV)
~ 70 Investigadores Doutorados (~ 20 a tempo inteiro)
~ 40 estudantes de Doutoramento;~ 30 outros bolseiros
Infraestruturas de Investigação
> 30 Laboratórios de Investigação (Gualtar e Azurém)Equipamentos científicos no valor total >4M€~~30 Projectos financiados pela FCT, ADI, FP7 Colaboração e projectos conjuntos com indústria, institutos de investigação (INL, CITEVE) e várias universidades, nacionais e estrangeiras (Singapura, Manchester, Dresden)
Algumas Linhas de Investigação
Física Teórica e Física Teórica e Computacional da Matéria Computacional da Matéria
CondensadaCondensadaPropriedades electrónicas e ópticas de nano-Propriedades electrónicas e ópticas de nano-
estruturas (grafeno, pontos quânticos, nano-estruturas (grafeno, pontos quânticos, nano-
partículas metálicas,… ), estruturas plasmónicaspartículas metálicas,… ), estruturas plasmónicas
Electrões fortemente correlacionadosElectrões fortemente correlacionados
Condensados de Bose-Einstein (átomos e excitões)Condensados de Bose-Einstein (átomos e excitões)
Cálculos Cálculos ab initioab initio usando DFT (polímeros, grafeno,…) usando DFT (polímeros, grafeno,…)
Investigação em GrafenoInvestigação em GrafenoInvestigação em GrafenoInvestigação em Grafeno
Microscopia electrónica revela a estrutura atómica do grafeno, parecida com o favo de mel
Grafeno = monocamada de grafite,uma folha de carbono com a espessura igual ao tamanho de 1 átomo
Investigação em GrafenoInvestigação em GrafenoInvestigação em GrafenoInvestigação em Grafeno
A transparência distingue uma monocamada de uma bicamada de grafeno
Prémio Nobel em Física Prémio Nobel em Física 2010 pela investigação do 2010 pela investigação do
GrafenoGrafeno
Prémio Nobel em Física Prémio Nobel em Física 2010 pela investigação do 2010 pela investigação do
GrafenoGrafeno
O Laureado Kostya Novoselov é membro da Comissão de Acompanhamento do Centro de Física
Investigação em Grafeno no Investigação em Grafeno no CFUMCFUM
Investigação em Grafeno no Investigação em Grafeno no CFUMCFUM
Estudos teóricos das propriedades electrónicas e ópticas de estruturas baseadas no grafeno
Nuno M. R. Peres,Professor do DF e Investigador do CFUM
Prémio 2011 em Ciências Naturais pela Fundaçã Calouste Gulbenkian
Investigação em GrafenoInvestigação em Grafenono Centro de Físicano Centro de Física
Investigação em GrafenoInvestigação em Grafenono Centro de Físicano Centro de Física
O 1-o autor é Hugo Gonçalves, então aluno do 3-o ano da Licenciatura em Física
Investigação em GrafenoInvestigação em GrafenoPlasmões de superfíciePlasmões de superfície
Investigação em GrafenoInvestigação em GrafenoPlasmões de superfíciePlasmões de superfície
Excitação de plasmões de superfície no esquema ATR: aplicações como switch, olarizador, etc
A posição do extremo depende da tensão aplicada no grafeno
Estruturas periódicas à base do grafeno: cristais plasmónicos
Calculated spectra• TiO2 matrix: volume fraction of the amorphous/crystalline phase was fitted;• Au NPs: Drude model + interband transitions for εs ; moderately elongated shape (eccentricity <1);• RMG formalism for the composite dielectri function.
Nanopartículas metálicasNanopartículas metálicasPlasmões de superfíciePlasmões de superfície
Nanopartículas metálicasNanopartículas metálicasPlasmões de superfíciePlasmões de superfície
Filmes de TiO2 com NPs de Au: efeitos plasmónicos
A forma das NPs determina efeitos plasmónicos
[T. Franzl et al., Nano Lett. 4, 1599 (2004)]
Transporte de Energia em Transporte de Energia em Sistemas com Pontos QuânticosSistemas com Pontos Quânticos
Pontos quânticos (nanopartículas de CdSe) depositados em monocamadas com um gradiente de tamanho das partículas. A transferência de energia entre as camadas é detectada pela espectroscopia resolvida no tempo.
“Átomos artificiais”
Nanopartículas de GeNanopartículas de Geinseridas num filme de SiOinseridas num filme de SiO22
Nanopartículas de GeNanopartículas de Geinseridas num filme de SiOinseridas num filme de SiO22
As nanopartículas de Ge inseridas num filme vítreo estão organizadas numa superestrutura regular revelada pela microscopia electrónica.As estruturas podem ser usadas em dispositivos de memória (float gate memory)
Filmes finos para opto-Filmes finos para opto-electrónica em suportes electrónica em suportes
flexíveisflexíveis
Filmes finos para opto-Filmes finos para opto-electrónica em suportes electrónica em suportes
flexíveisflexíveis
Células fotovoltáicas e outros dispositivos à base do silicio amorfo ou nanocristalino, depositados em substratos flexíveis
Revestimentos decorativos Revestimentos decorativos com propriedades com propriedades
mecânicas avançadasmecânicas avançadas
Revestimentos decorativos Revestimentos decorativos com propriedades com propriedades
mecânicas avançadasmecânicas avançadas
Nanomateriais coloridos com dureza elevada
Superfícies auto-limpantes Superfícies auto-limpantes baseadas no efeito baseadas no efeito fotocatalíticofotocatalítico
Superfícies auto-limpantes Superfícies auto-limpantes baseadas no efeito baseadas no efeito fotocatalíticofotocatalítico
O efeito fotocatalítico produzido pela radiação UV facilita a remoção da sujidade nas superfícies
• Sensores de tensão mecânica incorporados em calcado
• Sensores flexíveis incorporados em têxteis
Polímeros electro-ativos e Polímeros electro-ativos e dispositivos baseados dispositivos baseados
neles neles
Polímeros electro-ativos e Polímeros electro-ativos e dispositivos baseados dispositivos baseados
neles neles
• Sensores de gases incorporados em embalagens de alimentos
• Telas interactivas flexíveis
• LEDs orgânicos para iluminação
• TV à base de LEDs orgânicos
• Células fotovoltáicas
Dispositivos optoelectrónicos Dispositivos optoelectrónicos baseados em polímeros baseados em polímeros
(modelação)(modelação)
Dispositivos optoelectrónicos Dispositivos optoelectrónicos baseados em polímeros baseados em polímeros
(modelação)(modelação)
Nanoliposomes
Xerogel com proteínas embrulhadas
• Novos lipoplêxos (complexos lípido catiónico/ADN) para transporte de genos
• Proteínas embebidas em materiais desenvolvidos pela técnica sol-gel para biossensores ópticos
• Nanoliposomes (agregados lípidos do tamanho nanométrico) para entrega de drogas dentro do corpo humano ou de corantes num têxtil
Lipoplêxos (complexos lípido catiónico/ ADN )
Bionanossistemas para Bionanossistemas para transporte e entrega transporte e entrega
Bionanossistemas para Bionanossistemas para transporte e entrega transporte e entrega
100 200 300 400 500 600
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
Instrumentação para Instrumentação para Optometria e Oftalmologia Optometria e Oftalmologia
Instrumentação para Instrumentação para Optometria e Oftalmologia Optometria e Oftalmologia
Estudos de aberrações no olho, inclusive provocadas por lentes, percepção de cores, etc
Obrigado e
sejam bem vindos!
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