Fernando Sato

Pós-doutorado

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Produções bibliográficas

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• SARANYA, M. ; KOIVISTO, J. T. ; A. C. M. de Carvalho ; Sato, F. ; LASSENBERGER, A. ; PORCAR, L. ; MUCHHARLA, B. ; TALAPATRA, S. ; MCDONAGH, B. H. ; JANSSEN, L. ; PITKANEN, O. ; KELLOMAKI, M. ; KORDAS, K. ; LORITE, G. S. . Aligned multi-walled carbon nanotube-embodied hydrogel via low magnetic field: A strategy for engineering aligned injectable scaffolds. COMPOSITES PART B-ENGINEERING , v. 248, p. 110398, 2023.

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• MONTEIRO JUNIOR, M. G. ; J. P. A. Mendonça ; D. M. V. Silva ; COURA, P. Z. ; LEONEL, S. A. ; Sato, F. . PHASE TRANSITIONS AND NANOWIRE FORMATION IN B2 AND B19 NITI METALLIC ALLOYS USING TB-SMA. 2014. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• J. P. A. Mendonça ; MONTEIRO JUNIOR, M. G. ; LEONEL, S. A. ; Sato, F. . THE METHOD OF SELECTION LAWS AND ITS APPLICATIONS TO CRYSTALLOGRAPHY. 2014. (Apresentação de Trabalho/Simpósio).

• G. M. A. Junqueira ; Sato, F. . Theoretical Study of Nonlinear Optical Properties of Cobalt Bis (Dicarbollide) Derivatives- The Effect of Substituents. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

• D. Toscano ; LEONEL, S. A. ; COURA, P. Z. ; Sato, F. ; Rodrigues, V. ; B. V. Costa ; V. A. Ferreira . Polarity of transverse domain wall controlled by magnetic impurities in rectangular magnetic nanowires. 2014. (Apresentação de Trabalho/Congresso).

Projetos de pesquisa

• 2025 - Atual

  Comportamento das superfícies de Si impuras com decoração de áto- mos de Li, Descrição: Pretendemos neste trabalho encontrar uma solução para expansão do ânodo de Si devido ao ataque dos íons de Li presentes nos eletrólitos das baterias de Li-ion. Gostaríamos de entender o mecanismo de como impedir que um terminal a base de Si não expanda quando em contato com átomos de Li. Esta tentativa será feita dentro da perspectiva de simulação computacional atomística utilizando métodos quânticos.Pretendemos estudar nesta etapa: (i) realizar os estudos de estabilidade strutural de superfície em relação às três direções cristalográficas mais usuais ([100], [110] e [111]) da estrutura de Si pura e com impurezas na presença de Li. (ii) estudar o efeito da temperatura nas estruturas do item anterior. (iii) se o tempo permitir pretendemos verificar o efeito da concentração de Li decorados nas superfícies de interesse.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Ana Claudia Monteiro de Carvalho - Integrante / Lorran Tesch da Silva - Integrante / Arthur Barreto de Morais - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.Número de orientações: 1

• 2025 - Atual

  Fortalecimento da Infraestrutura do Centro de Materiais da UFJF, Descrição: CHAMADA PÚBLICA MCTI/FINEP/FNDCT INFRAESTRUTURA DE PESQUISA PROINFRA 2024 EXPANSÃO SELEÇÃO PÚBLICA DE PROPOSTAS PARA O APOIO FINANCEIRO PARA EXPANSÃO E DESENVOLVIMENTO DE INFRAESTRUTURA DE PESQUISA. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (5) / Mestrado acadêmico: (6) / Doutorado: (5) . , Integrantes: Fernando Sato - Integrante / Zelia Maria Da Costa - Integrante / Indhira Oliveira Maciel - Integrante / Cristiano Legnani - Integrante / Benjamin Fragneaud - Integrante / Luiz Fernando Cappa de Oliveira - Coordenador / Giovanni Wilson Amarante - Integrante / Maribel Coromoto Navarro Acosta - Integrante / Gustavo Fernandes Souza Andrade - Integrante / Charlane Cimini Corrêa - Integrante.

• 2024 - 2025

  Obtenção das propriedades estruturais de superfície e bulk do silício com a presença de heteroátomos, Descrição: O objetivo geral neste trabalho é encontrar uma solução para expansão do ânodo de Si devido ao ataque dos íons de Li presentes nos eletrólitos das baterias de Li-ion. Gostaríamos de entender o mecanismo de como impedir que um terminal a base de Si não expanda quando em contato com átomos de Li. Esta tentativa será feita dentro da perspectiva de simulação computacional atomística. Os objetivos especificos são: (( i)) realizar os estudos de dureza em relação às direções cristalográficas usuais para outras impurezas e (( ii)) estudar o ataque dessas superfícies com íons de Li e refinar o estudo de enrijecimento da estrutura do Si.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Lorran Tesch da Silva - Integrante., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2024 - 2025

  Estudo conformacional e eletrônico de nanomateriais 2D dopados como base para adsorvedores de van der Waals, Descrição: Como objetivo específico pretendemos verificar o comportamento estrutural geométrico e eletrônico dos grafinos com a presença e heteroátomos inseridos na forma intersticial, ou com a presença de algumas moléculas polares e apolares e também com a presença de ambas as impurezas (heteroátomos e moléculas). Na sequência, pretendemos descrever como essas impurezas influenciam naadsorção de moléculas de H2 , e outros íons dependendo da evolução do projeto.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Lorran Tesch da Silva - Integrante / Arthur Barreto de Morais - Integrante / Willams Rodrigo Quispe Urure - Integrante., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora / CNPq - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2024 - 2024

  Estudo das propriedades estruturais mecânicas dos grafinos mono e multicamadas por simulação computational, Descrição: Atualmente, já possuímos as estrutura do grafino e seus alótropos. O grafino é caracterizado pela presença de uma ligação tripla entre carbonos nos braços que conectam os hexágonos, os alótropos já construídos possuem de duas a cinco ligações triplas nos braços que unem os hexágonos. Além dos grafino e alótropos monocamadas temos também estruturas bi-camadas, tri-camadas e um exemplardo grafino tipo 1 com muitas camadas que se assemelha a um tubo. Vale lembrar que as estruturas multicamadas estudadas até o momento são conectadas por ligações sp3 entre planos. Todas estas estruturas foram construídas e obtidas as geometrias do estado fundamental com duas metodologias distintas de física computacional.Para este projeto continuamos a estudar o grafino tendo como foco somente as propriedade estruturais mecânicas. Pretendemos obter os dados das características mecânicas para o caso da monocamada de grafino e também para o caso do grafino volumétrico (ou bulk ). Isto implica que as estruturas no caso do bulk deva ser periódica.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2024 - Atual

  Infraestrutura para pesquisa e desenvolvimento em energia limpa, Descrição: Projeto Finep - Proinfra Expansão ID 0659/24 (2 - ENERLI-FIS), recurso aprovado de R$ 3.834.594,58. CHAMADA PÚBLICA MCTI/FINEP/FNDCT INFRAESTRUTURA DE PESQUISA PROINFRA 2023 EXPANSÃO. Membro integrante. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Hélio Ferreira dos Santos - Integrante / Virgílio Carvalho dos Anjos - Integrante / Maikel Yusat Ballester Furones - Integrante / Welber Gianini Quirino - Integrante / José Paulo Rodrigues Furtado de Mendonça - Integrante / Maria José Valenzuela Bell - Integrante / Fábio Roland Ferreira da Silva - Integrante / Carlos Augusto Duque - Integrante / Alexandre Bessa dos Santos - Integrante / Angelo Denadai - Integrante., Financiador(es): Financiadora de Estudos e Projetos - Auxílio financeiro.

• 2023 - 2024

  Estudo de adsorção de átomos livres em grafino e seus alótropos, Descrição: Neste projeto desejamos dar uma passo adiante e iniciar os cálculos de (i) de mecânica molecular introduzido outras espécies atômicas além do carbono e hidrogênio como os átomos livres de hidrogênio (H), lítio (Li) ou outra espécie de interesse e (ii) realizar cálculos de dinânica molecular para estudar o comportamento estrutural do grafino e alótropos na presença de átomos livres de outras espécies.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2023 - 2024

  Estudo da estrutura periódica de silício com impurezas de carbono, nitrogênio e lítio, Descrição: A proposta de um novo terminal a base de silício apresenta muitas vantagens e um problema que consiste na expansão volumétrica devido à interação com os átomos de lítio. O objetivo desse projeto é investigar mecanismo de como impedir que um terminal a base de Si não expanda quando em contato com átomos de Li utilizando métodos de simulação computacional. UFJF ID 54236.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2023 - 2024

  Comparação da estabilidade da geometria dos grafinos com potenciais atomísticos reativos, Descrição: Dentre os alótropos de materiais nanoestruturados 2D de carbono, por exemplo o grafeno, a estrutura alvo neste projeto é o grafino. Dentro da proposta da evolução do material para uma dimensão superior, realizamos um estudo prévio no qual foi capaz mostrar a viabilidade de existência do grafino monocamada e bicamada conectado por ligações covalente do tipo sp3. Para este projeto pretendemos realizar um estudo mais detalhado das geometrias, contruídas anteriormente, utilizando um (ou dois) potencial do tipo reativo. Este estudo permitirá obter informações da estabilidade do grafinos, inicialmente, monocamdas em função do tamanho da estrutura.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Bolsa.

• 2023 - 2023

  Comparação da estabilidade da geometria dos grafinos com potenciais atomísticos reativos, Descrição: Dentre os alótropos de materiais nanoestruturados 2D de carbono, por exemplo o grafeno, a estrutura alvo neste projeto é o grafino. Dentro da proposta da evolução do material para uma dimensão superior, realizamos um estudo prévio no qual foi capaz mostrar a viabilidade de existência do grafino monocamada e bicamada conectado por ligações covalente do tipo sp3. Para este projeto pretendemos realizar um estudo mais detalhado das geometrias, contruídas anteriormente, utilizando um (ou dois) potencial do tipo reativo. Este estudo permitirá obter informações da estabilidade do grafinos, inicialmente, monocamdas em função do tamanho da estrutura.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2022 - 2025

  Estudo estrutural e eletrônico de fragmentos de folha de carbono para aplicação em sistema de armazenamento e conversão de energia, Descrição: O projeto de pesquisa versa sobre simulação computacional atomística de pequenos fragmentos de carbono para aplicação em baterias e dispositivos fotovoltaicos. A metodologia, que será empregada, envolve a simulação computacional do ponto de vista atomístico, e será composta por métodos mecânica e dinâmica molecular. Utilizaremos os potenciais dentro das aproximações clássicas e quânticas, que incluem uma análise da estrutura eletrônica do sistema e propriedades espectroscópicas. Pretendemos descrever algumas características estruturais e eletrônicas de fragmentos de carbono que melhorem a eficiência tanto de baterias quanto de dispositivos fotovoltaicos. Projeto de demanda universal FAPEMIG APQ-01364-22.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (2) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Ana Claudia Monteiro de Carvalho - Integrante / Valdemir Eneias Ludwig - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2022 - 2023

  Estudo da estabilidade estrutural de grafinos multicamadas via energia de formação, Descrição: Dentre os alótropos de materiais nanoestruturados 2D de carbono, por exemplo o grafeno, o escolhido neste projeto foi o grafino. Dentro da proposta da evolução do material para uma dimensão superior, realizamos um estudo prévio no qual foi capaz mostrar a viabilidade de existência do grafino bicamada conectado por ligações covalente do tipo sp3. Para este projeto pretendemos realizar um estudo mais detalhado de outras possibilidades de formação do empilhamento do grafino com duas camadas, e/ou de grafinos com maior diâmetro, observando as ligações entre camadas que serão mais favoráveis à formação do novo material. Projeto IC BIC/UFJF. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2022 - 2023

  Estudo eletrônico e espectroscópico de monossacarídeos em meio aquoso, Descrição: O trabalho consiste em realizar o estudo da espectroscopia dos monossacarídeos considerando o efeito do solvente. Dentro do conjunto de dados, a análise da geometria da estrutura é um dado que segue ao lado dos dados espectrocópicos. Assim, uma análise detalhada das geometrias no vácuo e com solvente e também os dados espectroscópicos serão os objetivos principais do projeto. Proejto PIBIC/UFJF.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa., Número de produções C, T & A: 1

• 2022 - Atual

  Estudo do ânodo de Si em baterias de íons de lítio, Descrição: Com a demanda eletrônica e portabilidade atual, o armazenamento da eletricidade é um tema muito importante e merece atenção. As baterias de Li #8722; ion foi um grande marco no armazenamento de energia pois, aumentou em mais de três vezes a densidade de energia em relação às baterias de n#305;#769;quel e de chumbo ácido. Da composição da bateria de Li #8722; ion, todas os seus componentes são amplamente estudados para melhorar a sua performance, com excessão das camadas coletoras metálicas de alum#305;#769;nio e cobre que já desempenham muito bem o seu papel. O eletrólito, o intercalador/separador, o cátodo, o ândo e o SEI, são cada uma, um grande tema para o seu entendimento e otimização tendo em vista a melhoria na performancedo dispositivo. O ânodo a base de grafite é um dos materiais que limitam os ciclos da bateria, mas não é o único ponto. Tentativas para melhorar o ânodo já foram feitas e a que chama muita atenção é a substituição do grafite pelo sil#305;#769;cio. O sil#305;#769;cio como ânodo é um bom candidato porque possui maior densidade de carga de trabalho sendo um ordem de grandeza maior que a do grafite, menor volume e maior abundância, maior segurança e menor peso. No entanto, a interação do Li com o Si causam alguns problemas estruturais que inviabilizam a sua utilização de maneira converncioal [14, 29]. Tendo em vista este problema, o objetivo inicial é investigar do ponto de vista estrutural dopantes que podem melhorar a rigidez do Si #8722; bulk e depois superf#305;#769;cies de Si. Em uma segunda etapa, o processo será investigar qual o efeito do(s) átomo(s) de Li, tanto estrutural quanto eletrônico, na superf#305;#769;cie e em camadas mais internas.Chamada CNPq No 4/2021 - Bolsas de Produtividade em Pesquisa - PQ - processo 312087/2021-7.. , Situação: Em andamento; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa.

• 2019 - 2022

  Simulação de materiais de base hexagonal e nanoestruturas não usuais de Permalloy, Descrição: Neste projeto, pretendemos realizar cálculos de otimização de geometria com dopantes adsorvido na superfı́cie do rGO e outros materiais de carbono de base hexagonal. Esta etapa será realizada com todos os métodos; métodos clássicos, semi-empı́ricos e quânticos de primeiros princı́pios. Com métodos de mecânica e dinâmica molecular serão feitos as primeiras aproximações das estruturas do rGO com os dopantes e também do empacotamento de fragmentos de grafenos e GO, como se fossem filmes finos. Caso seja possı́vel, faremos um estudo da estrutura eletrônica dessas estruturas empacotadas, similares aos conhecidos filmes finos. Com a parte semi-empı́rica e de primeiros princı́pios faremos cálculos de propriedades espectroscópicas e confrontá-las com dados experimentais, fornecidas pelo grupo de pesquisa experimental colaborador ou então dados experimentais da literatura. Para as estrutruas magnéticas pretendemos utilizar estruturas com formatos circulares e de fita para o estudo do comportamento do vórtice, ou outra partícula magnética, mediante a inserção de impurezas. Será utilizado o hamiltoniano de Heizenberg adicionado de interação dipolar, resolvida na equação LLG. Bolsa de produtividade em pesquisa, processo 307590/2018-6.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Bolsa.

• 2016 - 2020

  Estudos Estruturais, Eletrônicos e Espectroscópicos de Materiais Nanoestruturados a Base de Carbono via Simulação Computacional, Descrição: Neste trabalho pretendemos investigar algumas propriedades estruturais, eletrônicas e espectroscópicas de alguns materiais nanoestruturados a base de carbono, utilizando métodos de simulação computacional atomísticas clássicas, semi-emípiricas e quânticas. O projeto destina-se ao estudo de caracterização de alguns compostos cuja sua estrutura e baseada em grafeno, por exemplo tubos, bolas e óxidos de grafeno. Dentre os métodos clássicos utilizaremos potenciais parametrizados para materiais orgânicos, os semi-empíricos serão os bem conhecidos AM1, PM3 e PM7 e os quânticos ab inito serão os métodos baseados na teoria DFT. Na área do magnetismo pretendemos melhorar a implementação do código computacional CUDA com recursos avançados e também na melhora dos algoritmos atuais de integrais. Paralelamente utilizaremos esta ferramenta que realiza a dinâmica de spins para tratar sistemas magnéticos de dimensões superiores as tratadas atualmente, podendo chegar em estruturas reais de dimensões nanoscópicas. (APQ-03128-15 / 2016-2018). , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Dantas, So?crates O. - Integrante / Sidiney de Andrade Leonel - Integrante / Pablo Zimmermann Coura - Integrante., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro.

• 2016 - 2018

  Estudos Por Simulação de Nanomateriais de Carbono e Propriedades Magnéticas de Permalloy, Descrição: Neste trabalho pretendemos investigar algumas propriedades estruturais, eletrônicas e espectroscópicas de alguns materiais nanoestruturados a base de carbono, utilizando métodos de simulação computacional atomística clássicas, semi-empíricas e quânticas. O projeto destina-se ao estudo de caracterização de alguns compostos cuja sua estrutura é baseada em grafeno, por exemplo tubos, bolas e óxidos de grafeno. Dentre os métodos clássicos utilizaremos potenciais parametrizados para materiais orgânicos, os semi-empíricos serão os bem conhecidos AM1, PM3 e PM7 e os qu^anticos ab inito serão os métodos baseados na teoria DFT. Na área do magnetismo pretendemos melhorar a implementação do código computacional CUDA com resursos avançados e também na melhora dos algoritmos atuais de integrais. Paralelamente utilizaremos esta ferramenta que realiza a dinâmica de spins para tratar sistemas magnéticos de dimensões superiores das tratadas atualmente, podendo chegar em estruturas reais de dimensões nanoscópicas. Bolsa de Produtividade em Pesquisa Proc. 310452/2015-5.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Bolsa.

• 2015 - 2024

  Implantação de infraestrutura de análise e desenvolvimento de materiais, Descrição: Este projeto visa consolidar a pesquisa básica e aplicada em Ciência de Materiais dos Programas de Pós-graduação em Física e Química. A maioria dos professores contratados pelos dois departamentos, nos últimos anos, são experimentais. Por isso, foi possível, principalmente com apoio dos projetos FINEP/CTInfra, fomentar o desenvolvimento da área de materiais síntese/análise e aplicações tecnológicas no Centro de Ciências de Materiais, criado pela UFJF em 2013, com laboratórios dos dois departamentos. As áreas focadas são: síntese/análise de materiais vítreos, de nanomateriais uni e bi dimensionais (nanotubos, grafeno), produção de LEDs e células fotovoltaicas orgânicos, compósitos orgânicos e vidros dopados com terras raras, e dielétricos nanométricos com propriedades plasmônicas. O entendimento do comportamento da matéria em escala nanométrica é essencial para garantir o avanço da ciência básica e aplicada e a transferência de novas tecnologias ao setor industrial. Uma das linhas de pesquisa que vem crescendo é o estudo de propriedades físicas acopladas, já em desenvolvimento na UFJF (medidas espectroscópicas demateriais bidimensionais quando submetidos a um campo elétrico). Como exemplos: o comportamento opto-eletrônico de células fotovoltaicas quando deformadas mecanicamente; e a evolução morfológica do meio emissor de luz e eficiência num LED orgânico quando ligado. Isto mostra a importância de estudar os novos materiais desenvolvidos na UFJF "in-situ", quando montados nos dispositivos em funcionamento ou quando submetidos a campos eletromagnéticos. Todas estas áreas estão interligadas em colaborações diversas entre os grupos experimentais e teóricos que compõem esta proposta, e entre grupos de outras instituições. Para o avanço destes projetos estratégicos, pleiteamos a compra de (i) um SPM (Scanning probe microscope) que dará informações das propriedades elétricas/mecânicas/magnéticas de compósitos e nanomateriais em dispositivos opto-eletrônicos (LEDs, lasers, displays, chaveadores e moduladores ópticos) em escala nanométrica quando eles estão em funcionamento; (ii) e de um sistema laser com excitação resolvida no tempo, que permitirá excitar opticamente estes mesmos materiais quandosubmetidos às caracterizações acima citadas. A síntese/análise de novos complexos orgânicos com terras raras são desenvolvidas pelo departamento de química da UFJF. Os materiais de espessura atômica (Grafeno, MoS2) são sintetizados pelo departamento de física por diferentes técnicas. O desenvolvimento de vidros dopados com terras raras e outros compostos possui vertentes nos dois departamentos. Os dispositivos optoeletrônicos são desenvolvidos no departamento de Física. Estes dispositivos são fabricados pelo empilhamento de filmes finos dos vários materiais citados acima. Estes filmes são posicionados entre eletrodos em substratos rígidos ou flexíveis. Os métodos de deposição de materiais usados pelos nossos laboratórios são plasma "sputtering", "spincoating", ou evaporação térmica, o que nos permite atingir controle subatômico nas espessuras de cada camada. Devido à baixa espessura dos filmes que compõem os dispositivos (< 5 nm), as propriedades físicas dos materiais são facilmente alteradas pelo seu ambiente. Isto quer dizer que materiais bidimensionais (i.e. grafeno) terão suas propriedades étricas/magnéticas/mecânicas/ópticas alteradas quando em contato com filmes de moléculas orgânicas. Código do subprojeto: 0142/16 - 04-CTFIS. Chamada MCTI/FINEP/CT-infra 2015. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Virgílio Carvalho dos Anjos - Integrante / Sidiney de Andrade Leonel - Integrante / Pablo Zimmermann Coura - Integrante / Welber Gianini Quirino - Integrante / Cristiano Legnani - Integrante / Flávia Cavalieri Machado - Integrante / Benjamin Fragneaud - Integrante / Luiz Fernando Cappa de Oliveira - Integrante., Financiador(es): Universidade Federal de Juiz de Fora - Outra.

• 2014 - 2019

  Propriedades Estruturais, Mecânicas e de Transporte de Nanoestruturas, Descrição: Este projeto PROCAD (Propriedades Estruturais, Mecânicas e de Transporte de Nanoestruturas) envolve os programas de pós-graduação da Universidade Estadual de Campinas (Física, nível 7), Universidade Federal de Juiz de Fora (Física, nível 4) e da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (Ciências Biológicas, nível 3). As equipes envolvem grupos teóricos e experimentais na investigação de propriedades de nanomateriais (modelagem, síntese e caracterização). Edital CAPES 44/2014. Processo: PROCAD 2989/2014.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (1) / Doutorado: (4) . , Integrantes: Fernando Sato - Integrante / Sócrates de Oliveira Dantas - Integrante / Douglas Soares Galvão - Coordenador / Alexandre Fontes da Fonseca - Integrante / Cristiano Legnani - Integrante / ANTONIO RIUL JUNIOR - Integrante / UMBERTO LAINO FULCO - Integrante / GILBERTO CORSO - Integrante / EUDENILSON LINS DE ALBUQUERQUE - Integrante., Financiador(es): Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Auxílio financeiro.

• 2013 - 2016

  Grafeno e OLEDs: A chave para o desenvolvimento de dispositivos emissores de luz totalmente orgânicos, Descrição: Descrição: Este projeto de pesquisa aborda dois aspectos de suma importância para o desenvolvimento da eletrônica orgânica, a saber: (i) desenvolver substratos contendo grafeno e, eventualmente, outros nanomaterias de carbono, tais como nanografite, nanotubos de carbono de parede simples (SWNTs) ou múltiplas (MWNTs), etc. na função de eletrodo (ânodo, cátodo ou ambos) para OLEDs (ii) a pesquisa e o desenvolvimento de novos materiais nanoestruturados orgânicos foto- e/ou eletroativos de Terras-Raras visando a fabricação de OLEDs para aplicações em mostradores e iluminação de estado sólido com alta pureza de cor de emissão.Este projeto fará também um extenso estudo teórico-computacional onde a estrutura eletrônica e a geometria dos novos compostos luminescentes serão calculadas por metodologia ab initio, baseada na Teoria do Funcional da Densidade (DFT). Chamada MCTI/CNPq no. 16/2012 Tecnologias Inovadoras na Produção, Prototipagem e/ou aumento de Escala em nanotecnologia / Jovens Pesquisadores. Processo no. 550330-2012/7. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) / Doutorado: (2) . , Integrantes: Fernando Sato - Integrante / Alexandre Amaral Leitão - Integrante / Fábio Zappa - Integrante / Welber Gianini Quirino - Coordenador / Indhira Oliveira Maciel - Integrante / Cristiano Legnani - Integrante / Flávia Cavalieri Machado - Integrante / Nara Regina de Souza Basso - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2013 - 2015

  Estudos Estruturais de Metais de Transição Via Mecânica e Dinâmica Molecular Com implementação em CPU e GPU., Descrição: Neste trabalho pretendemos investigar propriedades estruturais de nanoestruturas metálicas, utilizando métodos clássicos de mecânica e dinâmica molecular baseados em motivações experimentais. O projeto destina-se ao estudo do processo de alongamento de nanopilares metálicos e das propriedades de estruturas metálicas porosas ou nanoporos. Dentre os metodos clássicos utilizaremos potenciais parametrizados de origem dos metodos quânticos como o potencial tight-binding com aproximação de segundos momentos com implementação na linguagem Fortran 90 e també na plataforma C-CUDA para processamento paralelo em GPUs. Projeto de Demanda Univeral FAPEMIG - Processo APQ-01801-12.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador / Sócrates de Oliveira Dantas - Integrante / Pablo Zimmermann Coura - Integrante.

• 2013 - 2015

  Estudos de Aglomerados Metálicos e de Nanodiscos Tipo Permalloy Via Simulação Computacional, Descrição: Neste trabalho pretendemos investigar propriedades estruturais de nanoestruturas metálicas e propriedades magnéticas de nanodiscos magnéticos, através de simulação computacional. Para as nanoestratuturas metálicas serão utilizados metodos clássicos de mecânica e dinâmica molecular baseados em um potencial parametrizado de origem dos metodos quânticos como o potencial tight-binding com aproximação de segundos momentos. Para os nanodiscos magneticos utilizaremos o modelo de Heisenberg com dinâmica de spins.. Projeto de Bolsa de Produtividade em Pesquisa CNPq - Proc. 309198/2012-7.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador.

• 2010 - 2013

  Propriedades Estruturais e Eletrônicas de Nanoestruturas Metálicas: Nanofios e Nanoporos, Descrição: Neste trabalho pretendemos investigar propriedades estruturais e eletrônicas de algumas nanoestruturas orgânicas e metálicas utilizando métodos quânticos (semi-empíricos e ab initio) e clássicos (mecânica e dinâmica molecular) baseados em motivações experimentais. Uma parte do projeto destina-se ao estudo da formação de nanofios metálicos e também de defeitos em nano-tarugos. Outra parte do projeto visa o estudo da construção e propriedades de estruturas metálicas porosas, conhecidos como nanoporos. Para o desenvolvimento do projeto utilizaremos os métodos de primeiros princípios e clássicos, em conjunto, para determinar dados estruturais e eletrônicos. Dentre os métodos clássicos utilizaremos potenciais parametrizados que tem origem de métodos quânticos de primeiros princípios e também experimental como o potencial tight-binding com aproximação de segundos momentos e/ou o potencial de átomo embebido (EAM) . Para a obtenção dos dados eletrônicos utilizaremos o método já muito conhecido baseado na Teoria do Funcional da Densidade.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Alunos envolvidos: Graduação: (2) / Mestrado acadêmico: (1) . , Integrantes: Fernando Sato - Coordenador., Financiador(es): Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - Auxílio financeiro / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

• 2008 - 2009

  APLICAÇÃO DE ALGORITMOS DE OTIMIZAÇÃO EM PROBLEMAS DE DEPOSIÇÃO E SIMULAÇÃO DE MODELOS DE SPINS EM REDES DIRECIONADAS BARABÁSI-ALBERT E ERDÖS-RÉNY RANDOM GRAPHS., Descrição: O desenho de materiais com propriedades pré-especificadas representa um problema complexo e difícil de se resolver. Recentemente muitos grupos tem tentado usar inteligência artificial ou métodos automáticos para desenhar novos materiais. Um desses métodos é baseado em formigas reais, que consistem em insetos sociais, que como colônia desempenham grande capacidade de resolver problemas complexos de otimização. Este tipo de inteligência coletiva pode ser considerado como uma propriedade emergente do sistema desde que esta parece ser devido ao alto nível de agentes interagindo entre si. Baseado na capacidade de formigas reais resolver problemas difíceis de otimização (tais como encontrar o melhor caminho conectando uma fonte de comida e o ninho das formigas) uma nova classe de algoritmos chamados sistemas das formigas foi desenvolvido. O mecanismo que permite as formigas estabelecer caminhos otimizados é baseado sob o fato que quando as formigas se movem elas depositam marcadores químicos ou feromônios, que definem uma trilha específica a ser atravessada, pois as formigas tendem a se mover sobre as trilhas onde a concentração de feromônios é alta. Aqui nós adaptaremos o algoritmo das formigas para resolver o problema e desenhar polímeros condutores. Os polímeros constituem uma larga classe de materiais que exibem uma rica variedade de propriedades mecânicas e e eletrônicas. Aqui nós aplicaremos o algoritmo das formigas em problemas complexos de desenhar metais poliméricos com estruturas eletrônicas pré-estabelecida. Este projeto se propõe ainda a realizar pesquisa básica na área de Física Estatística, envolvendo o estudo de transições de fase em sistemas de spins em redes direcionadas. Coordenador: Francisco Wallington de Souza Lima (UFPI) Tipo: Contínuo Todas as atividades de simulação serão desenvolvidas no Departamento de Física da UFPI.. , Situação: Concluído; Natureza: Pesquisa. , Integrantes: Fernando Sato - Integrante / Francisco Welington de Sousa Lima - Coordenador / Raimundo Nogueira da Costa Filho - Integrante., Financiador(es): Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - Auxílio financeiro.

Prêmios