Teoria da Matéria Condensada Instituto de Física /UFRJ Departamento de Física dos Sólidos

Linha do Tempo da Teoria da Matéria Condensada Raimundo dos Santos Ph.D. Oxford 1981 Ph.D. Illinois 1990 Ph.D. California 1975 Ph.D. MIT 1996 Dr. CBPF 1999 Monica Bahiana Belita Koiller Rodrigo Capaz Thereza Paiva Marcello Neto Dr. UFF 1999 Em azul: titulares Em vermelho: associados Em verde: adjuntos ... 1980 1994 1997 1999 2002 2007 2009 Mauro Doria Tatiana Rappoport Ph.D. Grenoble 2003 Humberto S. Brandi * Ph.D. MIT 1971 Ph.D. Yale 1983 Jose d’Albuquerque Ph.D. Imperial College 1981 Dr. PUC-Rio 1981 Dr. UFF 2003 Felipe Pinheiro Sergio Queiroz *INMETRO

Alguns números Bolsas de produtividade do CNPq: Teses de pós-graduação : orientações e co-orientações Efeitos positivos do PROCAD com a UFMT: aumento significativo no fluxo de estudantes, a saber: 2 alunos de D na UFRJ em 2008/2 +2 alunos de D na UFRJ em 2009/1 12 alunos de IC 2 1C 1B 1A 3 Em amarelo nas teses -> co-orientacoes Em vermelho-> DESTAQUE PARA AUMENTO DO NUM DE ALUNOS DE POS Defendidas 2005 2006 2007 2008 2009 Em andamento Doutorado 1 1+1 12+2 Mestrado 4 2+3 1+2

Alguns números Publicações Qualis A1, A2 e B1 Palestras convidadas em conferências internacionais Prêmios e Títulos (2005-2009) Belita Koiller - Prêmio L’Oreal/Unesco para Mulheres na Ciência 2005 Tatiana G. Rappoport - Auxílio Grant L’Oreal/Unesco/ABC para Mulheres na Ciência (Brasil) 2007 Rodrigo B. Capaz - Young Scientist Award, TWAS-ROLAC 2009 2005 2006 2007 2008 2009 20 (2) 30 (2) 21(6) 18 (7) 8(3) * com alunos de pós Qualis: A1: Nature, Nat. Phys etc, Science, PRL, Rev. Mod. Phys. A2: Appl. Phys. Lett. B1: PRE,PRB, Journal of Physics: cond. Mat., J. of Appl. Phys. 2005 2006 2007 2008 2009 4 3 7 8

Alunos de pós graduação Enrique Montes Munoz - M (Orientadora: Thereza Paiva) Rubem Mondaini - D (Orientadora: Thereza Paiva) Paulo R. Wells - D (Orientador: José d’Albuquerque e Castro) Aldo Rosado Fernandes Neto - D (Orientador: José d’Albuquerque e Castro) Pedro Rodrigues Bertussi - D (Orientador: Raimundo R. dos Santos) Gustavo José Farias - D (Orientador: Raimundo R. dos Santos) Thiago Miranda Tunes - D (Orientador: Raimundo R. dos Santos) André Saraiva - D (Orientadora: Belita Koiller) Felipe Amaral - D (Orientadora: Monica Bahiana) Rodrigo Neumann - D (Orientadora: Monica Bahiana)

Alunos de pós graduação Marcus V. O. Moutinho - D (Orientador: Rodrigo Capaz) Eduardo Delmondes - D (Orientador: Rodrigo Capaz) George Valadares - D (Orientador: Rodrigo Capaz) Marcos Menezes - D (Orientador: Rodrigo Capaz) Leandro Lima - D (Orientador: Rodrigo Capaz) Orientações externas Alexandra Valentim - M - UFMT (Orientadora: Thereza Paiva) Clarisse Souza - M - UFMT (Orientadora: Thereza Paiva) Tiago Siman Machado - D - CBPF (co-orientadora: Tatiana G. Rappoport) Sebastian Allende - D - U. de Santiago de Chile (co-orientadora: Monica Bahiana)

Artigos com autoria de alunos de pós aluno externo aluno IF Artigos com autoria de alunos de pós (2005-2006) “Destruction of Superconductivity by Impurities in the attractive Hubbard model”; D Hurt, E Odabashian, W Pickett, R T Scalettar, F Mondaini, T Paiva, and R R dos Santos, Phys. Rev. B 72, 144513 (2005). “Conduction-band tight-binding description for Si applied to P donors”; AS Martins, TB Boykin, G Klimeck, B Koiller, Phys. Rev. B 72 , 193204 (2005)    “ Energy dependence of a vortex line length near a zigzag of pinning centers ”; MM Doria, AR de C Romaguera; Brazilian Journal of Physics 35, 157 (2005). “"Logarithmic corrections to correlation decay in two-dimensional random-bond Ising systems"; J C Lessa and S L A de Queiroz, Phys Rev E 74, 021114 (2006). "Properties of the multicritical point of +/- J Ising spin glasses on the square lattice"; J C Lessa and S L A de Queiroz, Phys Rev B 74, 134424 (2006). “Three-dimensional Ginzburg-Landau simulation of a vortex line displaced by a zigzag of pinning spheres“; MM Doria, AR de C Romaguera, WAM Morgado; Pramana 66, 295, (2006).

Artigos com autoria de alunos de pós aluno externo aluno IF Artigos com autoria de alunos de pós (2007) “Reliability of the Heitler-London approach for the exchange coupling between electrons in semiconductor nanostructures”; AL Saraiva, MJ Calderon, B Koiller; Phys. Rev. B  76,  233302 (2007). “Vortex pattern in a nanoscopic cylinder ”; AR de C Romaguera, MM Doria, F Peeters; Physica C 460-462, 1234, (2007). “Effects of boundaries in mesoscopic superconductors”; AR de C Romaguera, MM Doria, F Peeters; Physica C 460-462, 1232 (2007) . “ Vanishing of the upper critical field in Bi2Sr2CaCu2O8+x from Landau-Ott scaling ”; MM Doria, AR de C Romaguera, S Salem-Sugui Jr, Phys. Rev. B  76 , 052504 (2007). “ Threefold onset of vortex loops from a superconductor with a magnetic core ”; MM Doria, AR de C Romaguera, M Milosevic, F Peeters; Europhysics Letters 79, 47006, (2007). “Transverse magnetization and torque in asymmetrical mesoscopic superconductors ”; AR de C Romaguera, MM Doria, F Peeters; Phys. Rev. B  76 020505, (2007). “ Effect of the boundary condition on the vortex patterns in mesoscopic three-dimensional supercondcutors: Disk and sphere ”; MM Doria, AR de C Romaguera, F Peeters; Phys. Rev. B  75 64505, (2007). “ Tilted vortices in a superconducting mesoscopic cylinder ”; AR de C Romaguera, MM Doria, F Peeters ; Phys. Rev. B  75 184525 , 2007.

Artigos com autoria de alunos de pós aluno externo aluno IF Artigos com autoria de alunos de pós (2008) “ Triplet vortex state in magnetic superconductors Effects of boundaries ”; MM Doria, AR de C Romaguera, M Milosevic, F Peeters; Physica C, 468, 572 (2008).     “Quantum diffusion and localization in disordered electronic systems”; PR Wells, J d’Albuquerque e Castro e S L de Queiroz, Phys. Rev. B 78, 035102 (2008). “Disordered two-dimensional superconductors: roles of temperature and interaction strength”; F Mondaini, T Paiva, R R dos Santos, and R T Scalettar, Phys. Rev. B 78, 174519 (2008). “Angular dependence of the transverse and vortex modesin magnetic nanotubes”; S Allende, J Escrig, D Altbir, E Salcedo, M Bahiana, Eur. Phys J. B  66, 37 (2008).  “Magnetostatic interactions between magnetic nanotubes”; J Escrig, S Allende, D Altbir, M Bahiana, Appl. Phys. Lett.  93, 023101 (2008).  “Propagation of transverse domain walls in homogeneous magnetic nanowires”; S Allende, D Altbir, E Salcedo, M Bahiana, JP Sinnecker, J. Appl. Phys. 104, 013907 (2008). “Static and dynamic properties of vortices in anisotropic magnetic disks”; TS Machado, TG Rappoport, and LC Sampaio, Appl. Phys. Lett. 93, 112507 (2008). “Vortices in a mesoscopic cone: A superconducting tip in the presence of an applied field”;   YJ Chen, MM Doria, FM Peeters; Phys. Rev. B 77, 054511 (2008).

Artigos com autoria de alunos de pós aluno externo aluno IF Artigos com autoria de alunos de pós (2009) “Electron-Hole Interaction in Carbon Nanotubes: Novel Screening and Exciton Excitation Spectra”; J Deslippe, M Dipoppa, D Prendergast, MVO Moutinho, RB Capaz, SG Louie, Nano Letters 9, 1330 (2009).    Aceitos “Quantum control and manipulation of donor electrons in Si-based quantum computing”; MJ Calderon, A Saraiva, B Koiller, S Das Sarma, arXiv:0809.3660v1 (aceito JAP) “Kondo--attractive-Hubbard model for the ordering of local magnetic moments in superconductors”, PR Bertussi, AL Malvezzi, T Paiva, and RR dos Santos, Phys. Rev. B [RC] Artigo de divulgação “Supercondutividade: que vibrações são essas?”; MM Doria, AR de C Romaguera, Ciência hoje 42, nº 249, 18 (2008).

Artigos com autoria de alunos de pós aluno externo aluno IF Artigos com autoria de alunos de pós Submetidos e preprints “Physical mechanisms of interface-mediated intervalley coupling in Si” ;AL Saraiva, MJ Calderón, Xuedong Hu, S Das Sarma, B Koiller, arXiv:0901.4702v1 “Quantifying disorder in real and momentum spaces of graphene systems”; M M Lucchese, F Stavale, EH Martins Ferreira, C Vilani, MVO Moutinho, R. B. Capaz, C. A. Achete, A. Jorio; Submetido para Nano Letters “Excitons in Carbon Nanotubes: Model Potentials and Screening Effects”; MVO Moutinho, J Deslippe, RB Capaz, and SG Louie, Submetido para PRB “Effect of structural disorder on the magnetic properties of GaMnAs epilayers”; EHCP Sinnecker, GM Penello, TG Rappoport, MM Sant'Anna, MP Pires, X Liu, JK Furdyna, arXiv:0811.3158

Projetos de pesquisa Projetos em andamento: Pensa Rio - FAPERJ - Modelagem de Materiais Nanoestruturados - 2007/ 2009 R$ 185.000,00 Cientistas do Nosso Estado FAPERJ (2) R$ 2.000,00 mensais Pronex – FAPERJ/CNPq – Materiais Magnéticos Nanoestruturados R$ 450.000,00,00 PROINFRA - FINEP - Desenvolvimento da Nanociência e Nanotecnologia na UFRJ R$ 800.000 Projetos individuais: Universal CNPq (3), APQ1 FAPERJ (1), Primeiros projetos FAPERJ (1) Projetos encerrados (desde 2005): Coordenação do Instituto do Milênio de Nanotecnologia 2005/2009 R$ 2.460.000,00 Universal CNPq (1), APQ1 FAPERJ (2), Jovens Cientistas em Nanotecnologia CNPq (1), Cientístas do Nosso Estado FAPERJ (3)

Colaborações Institucionais Colaborações nacionais: PROCAD (CAPES) com UFMT 2008-2011 Casadinho (CNPq) com UFPA 2009-2011 Colaborações internacionais: CNPq-NSF UC Davis 2008-2011 CNPq-PROSUL Centro Atômico de Bariloche e a Universidade de Santiago do Chile 2009-2010 Univ. de Antuérpia 2009-2010

Linhas de atuação Semicondutores Estruturas de Carbono Supercondutores Magnetismo e materiais magnéticos Sistemas fortemente correlacionados Transporte em sistemas mesoscópicos

Semicondutores Viabilidade e controle de bits quânticos de spin e carga em semicondutores B. Koiller Semicondutores magnéticos diluídos M. B. Silva Neto, F. A. Pinheiro, T. G. Rappoport, R. R. dos Santos OLEDs R. B. Capaz figura em verde: funcao de onda de estado confinado em DMS + impureza elétrica

Estruturas de Carbono Propriedades eletrônicas de Nanotubos de Carbono R. B. Capaz Grafeno R. B. Capaz, T. Paiva, T. G. Rappoport figura de nanotubo de carbono figura de grafeno com impureza magnetica (Tatiana e Thereza trabalham nisso)

Supercondutores Vórtices em supercondutores M. M. Doria, T. G. Rappoport Supercondutores desordenados T. Paiva, R. R. dos Santos Supercondutores magnéticos M. M. Doria,T. Paiva, R. R. dos Santos, M. B. Silva Neto Nanomagneto dentro do supercondutor: em vermelho sao vortices confinados no supercondutor (bola cinza) - Mauro doria

Magnetismo e materiais magnéticos Descrição estatística do efeito Barkhausen S. L. A. de Queiroz Magnetotransporte em nanoestruturas J. d’Albuquerque e Castro Magnetismo em sistemas desordenados S. L. A. de Queiroz, M. B. Silva Neto Estrutura magnética de nanopartículas M. Bahiana, J. d’Albuquerque e Castro, T. G. Rappoport Skyrmions em um cuprato (Marcello Barbosa).

Sistemas fortemente correlacionados Férmions Pesados M. B. Silva Neto Férmions em redes óticas T. Paiva, R. R. dos Santos, J. d’Albuquerque e Castro Cadeias quânticas de spins J. Castro, B. Koiller, T. Paiva, T. G. Rappoport, R. R. dos Santos Redes oticas (Thereza)

Transporte em sistemas mesoscópicos Transporte de luz em meios desordenados e metamateriais F. A. Pinheiro Transporte eletrônico em pontos quânticos Localização eletrônica induzida por desordem F. A. Pinheiro, S. L. A. de Queiroz Estados eletronicos localizados (Felipe)

Técnicas computacionais DMRG (Density Matrix Renormalization Group) QMC (Quantum Monte Carlo) MC (Monte Carlo) TM (Matriz de transferência) Métodos ab-initio (primeiros princípios) Método de Lanczos Elementos Finitos

Estrutura computacional atual Cluster de computadores para cálculo: 29 máquinas com 2 processadores 8 máquinas com 4 processadores Sala com 20 m2: 28 máquinas de cálculo, instalação elétrica específica, 2 aparelhos de ar split, 2 no-breaks com 4 h de autonomía. 6 máquinas com assento para estudantes de IC.

Composição e qualificação da equipe Belita Koiller - Univ. California - 1975, (desde 94) Humberto S. Brandi - MIT - 1971, (desde 94) José d'Albuquerque e Castro - Imperial College - 1981 (desde 99) Mauro Dória - Univ. Yale - 1983 (desde 97) Raimundo R. dos Santos - Univ. Oxford - 1981 (desde 99) Sergio Luiz A. de Queiroz - PUC-Rio - 1981 (desde 99) Monica Bahiana - Univ. Illinois - 1990 (desde 80) Rodrigo B. Capaz - MIT - 1996 (desde 97) Felipe A. A. Pinheiro - CNRS-Grenoble - 2003 (desde 07) Marcello B. da Silva Neto - CBPF - 1999 (desde 09) Tatiana Gabriela Rappoport - UFF - 2003 (desde 07) Thereza Cristina L. Paiva - UFF -1999 (desde 02)