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Resumo

Este projeto visa iniciar o candidato na literatura e nas técnicas experimentais pertinentes para implementar a condução de uma nova linha de pesquisa no nosso grupo de pesquisa, envolvendo o estudo termoelétrico e de estados eletrônicos emergentes recentemente revelados em calcogenetos semimetálicos binários MoX2, WX2 e semelhantes (X = S, Se, Te). O foco principal do aluno será na preparação de amostras de (Mo,W)Te2 puras e dopadas na forma monocristalina pelo método de fluxo, e no aprendizado de técnicas básicas de caracterização estrutural, magnética e termoelétrica dos mesmos com os vários equipamentos multiusuários pertinentes na UFABC - difração de raios-x, resistividade, calor específico, magnetização, e outros. A pesquisa exploratória também será expandida a calcogenetos correlatos binários (como ZrTe5) e ternários (como Fe3GeTe2), visando prospectar novos materiais que apresentem potencial tanto em termoeletricidade como em fenômenos eletrônicos emergentes de interesse atual, como estados topológicos protegidos e férmions de Weyl. A condução do projeto dará ao candidato uma ampla e sólida formação inicial em pesquisa experimental na área de física da matéria condensada, para ser aprofundada em projetos específicos subsequentes. (AU)

Resumo

Propomos caracterizar novos clatratos monocristalinos à base de germânio com respeito a suas propriedades termoelétricas. Já sintetizamos vários conjuntos de tais amostras, que têm as fórmulas gerais Ba8GayMzGe46-y-z (M = Au, Ag, Cu) e Ba8-xRxGayAgzGe46-y-z (R = La, Ce, Eu). Esperamos que a inclusão de elementos de terras raras melhore a eficiência da conversão termoeléctrica destes compostos, o que é muito promissor para futuras aplicações. A caracterização termolétrica consiste em medidas das quantidades que fornecem a figura de mérito de um material termoelétrico: a resistividade elétrica, a condutividade térmica e o coeficiente de Seebeck. Essas medidas devem ser realizadas no grupo do Prof. Toshiro Takabatake, na Universidade de Hiroshima, que é um dos principais grupos nesta área. (AU)

Resumo

Este projeto propõe o crescimento de monocristais de novos clatratos intermetálicos do tipo-I pela técnica de auto-fluxo, principalmente em famílias à base de germânio (Ge46) contendo aceitadores mistos (por exemplo, Ba8GaxAuyGe46-x-y) além da introdução de terras raras trivalentes como íons hóspedes (por exemplo, Ba6La2Ga12Au2Ge32). Serão investigadas as propriedades estruturais, termodinâmicas e de transporte dos cristais crescidos, visando o melhor entendimento das vibrações anarmônicas de baixa energia (rattling) apresentados por íons hóspedes nestas famílias de compostos com estruturas tipo "gaiola", assim como a sintonia de uma ou mais das suas propriedades termoelétricas relevantes para aumentar a eficiência da sua capacidade de conversão calor-eletricidade. Também serão conduzidos, como planos secundários, trabalhos colaborativos com grupos nacionais e internacionais especializados em técnicas avançadas de caracterização microscópica das referidas propriedades. A realização deste projeto em 2 anos contribuirá para um significativo avanço na disponibilidade de materiais para uso em dispositivos de conversão termoelétrica. (AU)

Resumo

Uma significativa melhora na qualidade de vida da humanidade tem sido alcançada nos últimos tempos por meio do desenvolvimento de novos materiais nas diversas áreas da ciência. O inimaginável avanço tecnológico das últimas décadas tem permitido aprimorar a engenharia da preparação e caracterização de novos materiais massivos e nanoestruturados, com a concomitante fabricação de novos produtos e dispositivos eletrônicos, magnéticos, para produção de energia alternativa, e outros. É, portanto, de grande interesse que grupos de pesquisa nas diferentes áreas da ciência e engenharia de materiais se integrem de forma complementar para que os avanços obtidos individualmente possam ser aproveitados por outros grupos com a finalidade de desenvolvimento de novos materiais e/ou propriedades, e então transformados em novas tecnologias. A recém-criada Universidade Federal do ABC (UFABC) tem como um dos objetivos esta integração entre áreas distintas de pesquisa e, dentro de uma visão multidisciplinar, tem adotado a política de que seus equipamentos de pesquisa de médio a grande porte tenham caráter multiusuário. Neste contexto, vários grupos de pesquisa compõem este Projeto Temático com o intuito de desenvolver e estudar novos materiais massivos e nanoestruturados por uma abordagem interdisciplinar. A equipe terá como foco comum o desenvolvimento de pesquisas básicas, fundamentais e aplicadas desses materiais, permeando por diferentes áreas na fronteira da ciência. Os esforços estão concentrados na fabricação e compreensão dos materiais obtidos com base no know-how de cada um dos grupos envolvidos, bem como na integração e compartilhamento de seus conhecimentos e facilidades laboratoriais. Contamos ainda com o suporte de uma experiente equipe teórica para contribuir tanto na compreensão e interpretação dos novos resultados experimentais, como na programação e modelagem das novas metodologias de preparação de materiais desenvolvidos e a serem desenvolvidos pelos grupos experimentais participantes. Os objetivos são: i) a produção de materiais massivos poli- e monocristalinos com potencial para aplicações em dispositivos termoelétricos, filmes finos de óxidos metálicos aplicados como eletrodos em dispositivos fotovoltaicos, sistemas nanoparticulados isolantes e metálicos com características paramagnéticas e magnéticas e ii) a formação de recursos humanos no nível de Iniciação Cientifica, Mestrados, Doutorados e Pós-Doutorados na área interdisciplinar de novos materiais. Por fim, o Projeto está sendo apresentado à FAPESP neste momento, como consequência da disponibilização e operacionalização bem sucedida, ao longo de 2011, de praticamente todos os espaços laboratoriais e facilidades multiusuárias contempladas pela UFABC desde a sua implantação. Para a execução do Projeto a Instituição oferece como contrapartida toda uma infraestrutura com caráter multiusuário, que contempla equipamentos básicos de médio à grande porte de Raios X, EPR, PPMS, VSM, Raman e IR, entre outros. Cada grupo conta ainda com espaços laboratoriais de pesquisa adequados, com infraestrutura básica para o desenvolvimento dos seus materiais que serão estudados durante a execução deste Projeto Temático. (AU)

Resumo

Este projeto visa expandir a capacidade da equipe de pesquisa que lidero, o Grupo de Materiais Quânticos (GMQ), para incluir a preparação de amostras monocristalinas de sistemas intermetálicos envolvendo reagentes sensíveis ao ar ou umidade (K, Ba, Sr, La, Ce, Eu, etc.), e a medição da anisotropia das suas propriedades eletrônicas, magnéticas e térmicas, permitindo-nos atuar na linha de frente do desenho, descoberta e desenvolvimento de novos materiais complexos e avançados dentro das três principais linhas de pesquisa experimental sendo desenvolvidas pelo GMQ, a saber: (1) Materiais Magnéticos e de Elétrons Fortemente Correlacionados; (2) Materiais Supercondutores: Mecanismos e Aplicações; (3) Materiais Termoelétricos: Mecanismos e Aplicações. As principais atividades propostas abrangem: a manipulação dos reagentes em uma nova câmara de luvas com controle automático de atmosfera de argônio; a duplicação do nosso ritmo de crescimento de monocristais de classe mundial com um novo forno mufla; a orientação dos cristais crescidos usando os difratômetros de raios-x da Central Experimental Multiusuário da UFABC; o corte e polimento dos cristais orientados nos formatos demandados por diversos experimentos usando um novo conjunto de serras e politrizes especializados; e a caracterização das anisotropias eletrônicas, magnéticas e térmicas (dependências com a orientação cristalina) das amostras cortadas usando os vários equipamentos multiusuários na UFABC. Para técnicas experimentais ainda não disponíveis na UFABC, recorremos à extensa gama de colaborações já estabelecidas com alguns dos mais destacados grupos de pesquisa especializados do mundo, fomentando o intercâmbio regular de amostras, pesquisadores e estudantes. (AU)

Resumo

O principal objetivo deste trabalho é o estudo experimental de diversos aspectos básicos relacionados com o ancoramento intrínseco dos fluxóides, ainda pouco discutidos na literatura como: 1) influência do campo aplicado, do campo excitador, da temperatura e do ângulo de aplicação dos campos; 2) ocorrência de degraus nas curvas F X deslocamento calculadas a partir de medidas de susceptibilidade complexa, para H 1c; 3) o regime elástico e a transição para o regime plástico da dinâmica dos fluxóides a partir das curvas F X deslocamento e da dissipação de energia, calculada através de componente imaginária X"; 4) o diagrama de fase de campo Hdc em função do angulo com relação às camadas supercondutoras. (AU)

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