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Prezados Professores e Estudantes do Departamento de Física-UFC,
temos o prazer de convidá-los para o Seminário dessa semana do nosso Programa de Pós-Graduação:

IMPACT CRATERS IN GRANULAR MATERIALS

Dr. John R. deBruyn, University of Western Ontario

Local e Data: Sala de Seminários, sexta-feira, 25/11/11, 16 horas.

Contamos com a presença de todos.

Coordenação dos Seminários do Departamento de Física

 SUPERCONDUCTING PROXIMITY EFFECT IN THE PRESENCE OF PHASE FLUCTUATION

Seminarista: Dr. LUCIAN COVACI, Universiteit Antwerpen, Belgium

Local e Data: Sala de Seminários, Dia 04/11/11, sexta-feira às 16 horas

ABSTRACT

Lucian Covaci and Francois Peeters
Universiteit Antwerpen, Belgium

Phase fluctuations in high-Tc superconductors are believed to play an important role in the underdoped regime. Various experimental measurements (Nernst effect, STM, resistivity, etc.) suggest that a superconducting state which has a finite order parameter but acquires a disordered phase is responsible for the peculiar properties of the pseudogap regime. Recently, STM measurements [1] on structures made of superconducting LSCO put in contact with a metallic layer (either overdoped LSCO or Au) revealed that the STM gap located at the Fermi level survives above the superconducting critical temperature when the LSCO layer is in the pseudogap phase. The location of the gap remains pinned to the Fermi level even if the nature of the metallic layer is changed (overdoped LSCO or Au). In a previous study [2] we showed that a gap induced by spin density wave order will not follow the Fermi level when the band structure of the metallic layer is modified. One needs an order with Q=0 in order to explain the experimental findings, such an order is the phase fluctuating superconductor. We consider a model in which the mean-field transition temperature is higher than the phase ordering temperature. Regions with size on the order of the coherence length are next considered as spins in a 2D-XY model which will have a lower critical temperature. Using a Monte-Carlo procedure for the 2D-XY model we extract for each temperature a set of phase configurations with which we compute the average LDOS at the surface of the metallic layer. We show that at the phase ordering temperature there is little change in the LDOS gap, similar to experimental findings. Above the phase ordering temperature vortex-antivortex pairs will be unbound and rapid changes of the phase will induce zero energy bound states in the metallic region which will then, on average, fill the LDOS gap. Due to the requirement of large system size needed in order to describe the proximity effect in this system we use the Chebyshev-BdG method [3] previously developed in our group. The Chebyshev-BdG methods is expanded to computations on Graphics Processing Units (GPU) to give impressive speed-up times (on the order of x1000 on a server with three GTX 580 GPUs).

[1] O. Yuli, I. Asulin, Y. Kalcheim, G. Koren, and O. Millo, Phys.
Rev. Lett. 103, 197003 (2009).
[2] G-Q. Zha, L. Covaci, S-P. Zhou and F.M. Peeters, Phys. Rev. B 82,
140502(R) (2010).
[3] L. Covaci, F.M. Peeters and M. Berciu, Phys. Rev. Lett. 105, 167006 (2010).

Nesta quarta-feira, dia 21 de Setembro de 2011, às 13:15hs, na Sala 03, Francisco Wellery Silva apresentará o trabalho intitulado:

Controlled molecular rectifier

Silva, F.W. N.; Souza, F. M.; Mendes Filho, J.; Sousa, J.S. e Saraiva-Souza, A
Departamento de Física, Universidade Federal do Ceará, CEP 60450-900, Fortaleza, CE, Brasil.
Instituto de Física, Universidade Federal de Uberlândia, CEP 38400-902, Uberlândia, MG, Brasil

ABSTRACT: Neste trabalho estudaremos sistemas moleculares constituídos por grupos aceitadores e doadores de elétrons espaçados por um anel mesoiônico. Este sistema molecular tem despertado interesse devido ao seu potencial para o desenvolvimento de dispositivos opto-eletrônico orgânicos. Em particular, o anel mesoiônico pode operar como um eficiente canal de condução entre doador-aceitador, evidenciado por resultados experimentais recentes. Utilizando técnicas Ab initio baseadas em Hartree-Fock (HF), calculamos a distribuição de carga ao longo da estrutura sob ação de um campo elétrico externo, momento de dipolo e os orbitais moleculares de fronteira (HOMO-LUMO). Além disso, fizemos cálculos ZINDO/S-CI com 220 configurações em média (singleto/tripleto). A distribuição de carga molecular é comparada com a corrente elétrica via um modelo fenomenológico de tunelamento ressonante. Observamos que a transferência eletrônica é fortemente afetada pelo anel mesoinônico. À medida em que um campo elétrico é aplicado no sentido A→D, elétrons são injetados no anel. A injeção de carga apresenta plateaus seguidos de ressonâncias como função do campo elétrico. Para campos suficientemente altos a quantidade de carga injetada no anel tende a um plateau de saturação no grupo D. Verificamos também que neste processo o anel funciona como mediador de carga mantendo a taxa de operação entre os grupos DA. Portanto, o anel apresenta características de um gate. Este comportamento de operação bastante acentuado é incomum para o tamanho da ponte sendo normalmente presente nos FETs macroscópicos.

Nesta quarta-feira, dia 14 de Setembro de 2011, às 13:15hs, na Sala 03, Levi Leite apresentará o trabalho intitulado

Estudo de ligas coloidais em um confinamento quasi-unidimensional

L. R. Leite, G. A. Farias e W. P. Ferreira

ABSTRACT: Estudar a organização espontânea de colóides ou nanocristais em superredes é de importância científica pois facilita a compreensão de processos de aglomeração em sistemas com dimensionalidade reduzida, bem como fenômenos físicos em sistema moleculares que ocorrem de forma similar em sistemas coloidais. Como exemplo, pode-se citar a transição vítrea, transições de fase, nucleação. Além disso, a auto-organização de sistemas coloidais é de grande interesse para a fabricação de dispositivos funcionais. Em particular, a junção de dois tipos de nanocristais formando uma superrede binária de nanocristais (SRBN) tem atraído bastante atenção tanto devido ao seu baixo custo, como por obter uma larga variedade de novos materiais (metamateriais). Estas suspensões coloidais surgem devido ao comportamento semelhante ao de átomos e moléculas, apresentando como vantagens ser de fácil manipulação, são visualizados mais facilmente, e seu potencial de interação pode ser experimentalmente controlado com facilidade. Como é sabido, efeitos de tamanho finito são de grande importância e desempenham um forte papel na determinação de diversas propriedades físicas de aglomerados de partículas, principalmente em sua estrutura. O presente trabalho tem como objetivo caracterizar a estrutura, formação de agregados coloidais, de uma SRBN através de um modelo bidimensional que consiste uma mistura binária de partículas carregadas, positivamente e negativamente, confinadas por um potencial externo do tipo parabólico ao longo de uma dada direção (sistema quasi-unidimensional). As partículas carregadas interagem através de um potencial coulombiano blindado (do tipo Yukawa) e de um potencial repulsivo de curto alcance, para representar a dimensão das partículas e evitar que as mesmas se superponham em um mesmo ponto. O sistema apresenta uma rica variedade de estruturas com padrão periódico ao longo do canal, pressupondo assim vários possíveis agregados para o sistema. A estrutura do sistema é caracterizada em função de sua densidade, bem como de sua estequiometria (razão entre o número de cargas positivas e negativas). As diversas configurações de equilíbrio foram obtidas numericamente (método Monte Carlo), bem como analiticamente. Um diagrama de fase da estequiometria do sistema em função da densidade é obtido.

Prezados professores e estudantes do Departamento de Física – UFC,

Gostaríamos de convidar a todos para o Seminário da semana do
Departamento de Física da UFC.

CONFINAMENTO ELETRÔNICO EM CANAIS UNIDIMENSIONAIS EM BICAMADAS DE GRAFENO

Prof. João Milton Pereira Junior
Departamento de Física – Universidade Federal do Ceará

Local: Sala de Seminários, Departamento de Física
Data: Sexta-feira, 02/09/2011 às 16 horas.

Nesta quarta-feira, dia 31 de Agosto de 2011, às 13:15hs, na Sala 03, Diego Lucena apresentará o trabalho intitulado

Transition from single-file to two-dimensional diffusion of interacting particles in a quasi-one-dimensional channel

ABSTRACT: Diffusive properties of a monodisperse system of interacting particles confined to a quasi-one-dimensional (Q1D) channel are studied using molecular dynamics (MD) simulations. We calculate numerically the mean-squared displacement (MSD) and investigate the influence of the width of the channel (or the strength of the confinement potential) on diffusion in finite-size channels of different shape (i.e., straight and circular). The transition from single-file diffusion (SFD) to the two-dimensional diffusion regime is investigated. This transition, as a function of the width of the channel, is shown to change dramatically depending on the channel’s confinement profile, in particular it can be either smooth (i.e., for a parabolic confinement potential) or rather sharp/stepwise (i.e., for a hard-wall potential), as distinct from infinite channels where this transition is abrupt. This result can be explained by qualitatively different distributions of the particle density for the different confinement potentials.

Nesta quarta-feira, dia 24 de Agosto de 2011, às 13:15hs, na Sala 03, Davi Dantas apresentará o trabalho intitulado

Low dimensional confinement structures on suspended liquid helium surfaces

D. S. Dantas, A. C. A. Ramos, A. Chaves, G. A. Farias, and F. M. Peeters

ABSTRACT: The system of electrons on the surface of liquid helium (EoH) is one of the most ideal objects for investigating the fundamental principles of the physics of low dimensionality,[1] since they do not have the inhomogeneities and impurities generally found on semiconductors.[2] Besides, these systems are expected to be useful for future technological applications: numerous physical systems have been proposed for constructing quantum computers, but formidable obstacles stand in the way of making even modest systems with a few hundred quantum bits(qubits).[3] On the other hand, EoH provides scalable electron traps and is a very attractive system for creating a scalable quantum computer.

Usually, the low-dimensional confinement structures in liquid Helium surfaces suggested in the literature are based on a planar surface, where the lateral confinement is induced by an external electrical potential controlled by electrodes.[4] In this work, we suggest an alternative way to produce lateral confinement in liquid helium surfaces, namely, we demonstrate that the shape of the surface can be designed to produce single and double quantum dots by adjusting the shape of the substrate. We propose a study about electrons on liquid helium surface, which is suspended on a substrate with a cavity. The surface was calculated for two cavities with different shapes, creating two different confinement systems. The first one has two cubic cavities connected by a channel, creating a coupled double-dot structure, whereas the other system has two channel-shaped cavities that intersect perpendicularly to each other, where a single dot is formed in the intersection. The electron is then deposited and confined to move on each surface by an external electric field. It was shown that the difference between energy levels can be tuned by varying the electric field and the bulk level, which are easily adjustably. The effect of an external magnetic field on the energy spectrum of these systems is also investigated.

[1] Marcos H. Degani and Oscar Hip´lito, Phys. Rev. B 32, 3300 (1985)
[2] A. C. A. Ramos et al., Phys. Rev. B 77, 045415 (2008)
[3] S. A. Lyon, Phys. Rev. A, 74, 052338 (2006)
[4] G. Papageorgiou et al., Appl. Phys. Lett. 86, 153106 (2005)