As linhas de investigação do grupo centram-se no magnetismo, tanto fundamental quanto aplicado.
Nanomagnetismo / Hipertermia Magnética
Nossa pesquisa concentra-se no estudo de fenômenos magnéticos em sistemas nanoestruturados. Investigamos, em especial, as propriedades e o comportamento de nanopartículas magnéticas, com ênfase em aplicações biomédicas como a magneto-hipertermia, além de outras potenciais utilizações tecnológicas desses nanomateriais.
- Nanoparticulas hybridas, fundamentos e aplicaçōes.
- Nanoparticulas para aplicação em magneto-hipertermia
- Aplicação de nanoparticulas em fluidos viscosos e escoamento.
- Teoria de Krames e interações entre nanoparticulas.
Oxidos magneticos/Computação Neuromórfica
Investigamos óxidos complexos com potencial para aplicações em computação neuromórfica. Nosso foco está tanto em materiais na forma bulk quanto em filmes finos, especialmente aqueles que apresentam propriedades magnéticas e eletrônicas promissoras para integração em circuitos neuromórficos.
Utilizamos técnicas avançadas, como ressonância de spins e ressonância ferromagnética dependentes de temperatura e voltagem, complementadas por medidas de magnetização, transporte eletrônico e difração de raios X.
Damos ênfase a materiais que exibem fenômenos como:
- Separação de fases.
- Fase de Griffiths.
- Transições metal-isolante.
- Comutação resistiva (resistive switching)
-
Propriedades multiferroicas.
Uma das linhas de pesquisa principais envolve o estudo de como diferentes estímulos — ópticos, magnéticos e eletrônicos — afetam os diversos graus de liberdade desses óxidos, e como essas interações impactam suas propriedades funcionais.
Equipamentos
Difratômetro de Raios X
Difratômetro Rigaku DMAX, operando em ângulos entre 5° e 110°, com capacidade de funcionamento em uma faixa de temperatura de 25 K a 300 K.
EPR (Ressonância Paramagnética Eletrônica)
Espectrômetro de banda X (não comercial), operando em frequência de 9,14 GHz, com potência de 2 mW. Campos magnéticos variam de 0,5 a 8 kOe, aplicados com taxa de variação de 80 Oe/s. A temperatura é controlada com precisão de ±2 K, variando entre 108 K e 300 K durante as medições.
SQUID
Sistema SQUID MPMS da Quantum Design, com aplicação de campos magnéticos de até 7 T e faixa de temperatura entre 2 K e 325 K. Possui acessório de fibra óptica. Atualmente fora de operação devido a problemas no fornecimento de hélio.
PPMS
Sistema PPMS (Physical Property Measurement System) da Quantum Design, opera com campos magnéticos de até 9 T e temperaturas de 2 K a 320 K. Permite medições calorimétricas por técnicas de relaxação, medidas de fluxo de calor com sensores Peltier, resistividade pelo método de quatro pontas, e magnetização DC e AC em frequências de 100 Hz a 10 kHz.
CEPID
Projeto: Centro de Pesquisa e Inovação de Materiais Inteligentes e Quânticos (CRISQuaM)
Período: 01 de julho de 2025 – 30 de junho de 2030.
Função: Pesquisador Principal
Coordenador: Prof. Daniel Ugarte
O Centro tem como objetivo explorar de forma sinérgica ciências fundamentais e aplicadas para desenvolver novos materiais com alto potencial para o projeto e construção de dispositivos e sensores que abordam desafios tecnológicos associados à sustentabilidade, mudanças climáticas, agricultura de precisão, ecologia e saúde. Para alcançar esses objetivos, a equipe de pesquisa foi construída com o conceito de pesquisa interdisciplinar e uma abordagem colaborativa para integrar especialidades de diversos domínios científicos para identificar e adaptar novos materiais com alto potencial de inovação. Ao combinar métodos originais de síntese, técnicas avançadas de caracterização, abordagens teóricas, simulações computacionais, tecnologias quânticas e design e construção de dispositivos inovadores, pretendemos ser pioneiros em avanços em novos materiais inteligentes e quânticos, promovendo excelência científica e desenvolvimento tecnológico. Esperamos alcançar inovação disruptiva em instrumentação, tanto em hardware quanto em ferramentas baseadas em inteligência artificial, tecnologias quânticas, dispositivos biomédicos e processamento de sinais, bem como biônica vegetal, explorando interações planta-patógeno. Além das atividades de pesquisa, planejamos introduzir uma forte ação na educação, difusão e divulgação de informações ao público não especializado, pois uma sociedade moderna deve estar ciente dos sérios desafios que a humanidade está enfrentando e de como a pesquisa e a tecnologia são essenciais para desenvolver as ferramentas para explorar sabiamente os recursos limitados que nosso planeta pode oferecer. As atividades de inovação do Centro serão aceleradas desde o início pela parceria com várias empresas que trabalham em tecnologias relacionadas, muitas delas brasileiras. Por fim, todas as atividades do Centro serão gerenciadas respeitando metas de diversidade, equidade e inclusão e as melhores práticas nessa área.
Hipertermia Magnética
Equipamento para medição da Taxa de Absorção Específica (SAR) e realização de experimentos de magneto-hipertermia em diferentes intensidades de campo e frequências.
Projetos de Pesquisa Recentes como Pesquisador Principal
Move la America
Projeto: Sistemas Magnéticos para Biorremediação
Período: 14/11/2024 – 31/12/2025
Programa: Move la America
Função: Pesquisador Principal
Este projeto tem como objetivo geral o desenvolvimento e caracterização de microcápsulas magnéticas destinadas ao transporte de cianobactérias. A proposta envolve avaliar a viabilidade dessas cianobactérias encapsuladas e o potencial uso de materiais magnéticos para a remoção de contaminantes específicos da água. Os objetivos específicos incluem a síntese, funcionalização e testes de desempenho das microcápsulas em ambientes simulados de contaminação hídrica.
Auxílio Regular
Projeto: Ferrofluidos para Aplicações em Escoamento de Fluidos Viscosos
Período: 01/07/2023 – 30/06/2025
Função: Pesquisador Responsável
Este projeto visa aprimorar as propriedades magnéticas de ferrofluidos com o intuito de otimizar a conversão de energia eletromagnética em calor por meio do efeito de magneto-hipertermia (MH). A aplicação principal é a redução da viscosidade de fluidos densos, como o petróleo, facilitando seu transporte e extração. A técnica baseia-se na utilização de nanopartículas magnéticas (NPs) submetidas a campos magnéticos alternados, elevando a temperatura do fluido devido à inversão de magnetização das NPs.
A redução de viscosidade é crucial em diversos setores industriais, como óleo e gás, farmacêutico, químico e alimentício. O projeto propõe também o desenvolvimento de novos métodos de síntese para sistemas coloidais de NPs magnéticas, com foco na sua estabilidade e eficiência em fluidos viscosos.
Bolsa de Produtividade em Pesquisa (PQ2)
Projeto: Magneto-hipertermia em Nanopartículas Agrupadas
Período: 01/03/2024 – 28/02/2027
Função: Pesquisador Responsável
Este projeto possui grande relevância científica e tecnológica, ao abordar um tema emergente: o uso de nanopartículas magnéticas agrupadas para geração de calor via magneto-hipertermia em sistemas coloidais. Do ponto de vista tecnológico, a proposta tem potencial para gerar soluções inovadoras aplicáveis ao transporte eficiente de líquidos viscosos, com impacto direto na redução de custos operacionais em setores como óleo e gás.
As NPs utilizadas são recuperáveis e reutilizáveis, conferindo sustentabilidade ao processo. Em termos científicos, o projeto contribuirá para o avanço do conhecimento sobre dispersões coloidais de NPs magnéticas, um campo ainda carente de consenso, especialmente no que diz respeito às interações dipolares e seus efeitos nas capacidades calorimétricas dos sistemas.
Nosso grupo trabalha em colaboração com outros grupos e laboratórios do IFGW dentro do projeto temático Laboratorios ou equipamentos disponíveis podem ser acessados AQUI.
Também realizamos varios de nossos experimentos no CNPEM e principalmente no LNNano.
