2020 marcado por avanços na fotónica

Nature divulgou primeira realização experimental de padrões moiré óticos, Nature Photonics primeira realização de solitões em redes moiré e Science primeira realização de isolante topológico fotónico

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Para Vladimir Konotop os resultados alcançados recentemente têm um grande interesse para a ciência

Ciências ULisboa

Vladimir Konotop foi um dos primeiros entrevistados dos Sons de Ciências, numa conversa em que foi possível ficar a conhecer um pouco da história deste cientista, que tem publicado nos mais prestigiados jornais e revistas científicas.

2020 é um ano que ficará para a história por muitas razões relacionadas com a pandemia, mas também pelos avanços registados na ciência que estuda os fotões, particularmente na fotónica linear e não linear. No início do ano, a edição impressa da revista Nature, divulgou a primeira realização experimental de padrões moiré óticos, depois seguiram-se a Nature Photonics  onde a primeira observação de feixes localizadas óticos não lineares foi relatada, enquanto a revista Science reportou recentemente a primeira realização experimental de fases topológicas não triviais induzidas pela não linearidade.

As redes moiré resultam da superposição de duas estruturas periódicas idênticas ou semelhantes giradas ou deslocadas uma em relação à outra. Esses padrões aparecem em muitas situações, mesmo na vida quotidiana, incluindo design artístico, indústria têxtil, arquitetura, processamento de imagem, metrologia, interferometria e outros. A implementação de padrões moiré usando estruturas cristalinas bidimensionais (grafeno) já permitiu aos cientistas observar uma rica variedade de fenómenos físicos incomuns que abriram uma nova área no mundo da física bidimensional.

O artigo da Nature “Localization and delocalization of light in photonic moiré lattices” apresenta a primeira realização experimental de padrões moiré óticos, nomeadamente, a primeira demonstração experimental de transição bidimensional localização-deslocalização de feixes de luz em potenciais óticos puramente regulares. O trabalho foi desenvolvido no laboratório de Fanwei Ye, professor da Universidade Jiao Tong de Xangai, na China e contou com a colaboração teórica de Vladimir Konotop, professor do Departamento de Física e investigador do Centro de Física Teórica e Computacional da Ciências ULisboa, e com a colaboração dos laboratórios do Institute of Spectroscopy (IS), na Rússia, e  ICFO – The Institute of Photonic Sciences, na Espanha. Na experiência realizada na China foram produzidas redes moiré óticas pitagóricas e hexagonais reconfiguráveis. A transição localização-deslocalização foi observada em redes reconfiguráveis na passagem entre fases comensurável (periódica) e incomensurável (aperiódica).

Baseando-se na tecnologia desenvolvida no artigo da Nature, o mesmo grupo de cientistas continuou o estudo de redes moiré fotónicas para meios não lineares. O artigo "Optical soliton formation controlled by angle twisting in photonic moiré lattices", publicado na Nature Photonics, apresenta esse trabalho, nomeadamente a formação de solitõesisto é feixes óticos de área finita, em reticulados que passam suavemente de geometrias totalmente periódicas para aperiódicas, com propriedades de limiar que são uma manifestação direta pura da física de bandas planas.

As redes moiré fotónicas abrem novas possibilidades para a exploração de uma infinidade de fenómenos físicos bidimensionais em ambiente ótico em regimes linear e não linear.

Outros artigos na área de fotónica e física topológica não linear que contaram com a colaboração de Vladimir Konotop em 2020

ACS Photonics | 2020-02-18
Vector Topological Edge Solitons in Floquet Insulators

Optics Letters | 2020-04-15
Bragg solitons in topological Floquet insulators

Optics Letters | 2020-03-15
Edge solitons in Lieb topological Floquet insulator

Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical |  2020-07-06
Construction of potentials with multiple spectral singularities

New Journal of Physics | 2020-01-30
A universal form of localized complex potentials with spectral singularities

Optics Letters | 2020-07-01
Universal form of arrays with spectral singularities

Symmetry | 2020-10-14
Asymmetric Perfect Absorption and Lasing of Nonlinear Waves by a Complex δ-Potential

Physical Review Letters | 2020-07-31
Stable Nonlinear Modes Sustained by Gauge Fields

New Journal of Physics | 2020-10-08
Stable two-dimensional soliton complexes in Bose–Einstein condensates with helicoidal spin–orbit coupling

Physical Review Research | 2020-01-10
Multidimensional hybrid Bose-Einstein condensates stabilized by lower-dimensional spin-orbit coupling

Isoladores topológicos eletrónicos são sólidos que não conduzem eletricidade dentro do seu volume, mas ao mesmo tempo são condutores perfeitos ao longo da sua superfície.  Isoladores topológicos fotónicos criados pelas redes de guisa de onda são os análogos óticos de tais isoladores. Em fases, chamadas topológicas, eles guiam a luz ao logo das superfícies destes cristais fotónicos. A propagação de luz em isoladores topológicos, suportados pela estrutura matemática subjacente ao seu design, é dotada pela extrema robustez em relação a imperfeições ou perturbações externas.

No trabalho experimental desenvolvido no laboratório de Alexander Szameit, professor da Universidade de Rostock, na Alemanha, que também contou com o contributo teórico de Vladimir Konotop, bem como dos estudos numéricos do IS e ICFO foi demonstrado pela primeira vez que a fase topológica em cristais fotónicos pode ser induzida pela não linearidade. O trabalho "Nonlinearity-induced photonic topological insulator" foi publicado na revista Science no passado mês de novembro.

Os cientistas demonstraram que a não linearidade ótica pode induzir uma mudança topológica nas propriedades de uma rede fotónica. Em baixa potência, a luz da sonda vaza uniformemente para o resto da rede, uma fase oticamente trivial. Acima da potência limite, a não linearidade ótica induz uma mudança topológica nas propriedades da rede fotónica e a luz da sonda é confinada a se propagar ao longo da borda da estrutura. Os resultados ilustram uma rota para controlar dinamicamente a propagação da luz e levantam questões teóricas como a própria existência, definição, e propriedades de invariantes topológicos de sistemas não lineares.

Para Vladimir Konotop os resultados alcançados recentemente têm um grande interesse para a ciência: "tudo isto tem uma extrema relevância conceptual e novas aplicações da ótica, para a física em geral, e até para a Matemática, uma vez que nas experiências são envolvidos padrões até agora pouco explorados ou mesmo não explorados”.

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Jovem em frente ao computador

A 1.ª fase de candidaturas aos mestrados da Faculdade decorre até 11 de julho. Esteja atento às redes sociais da Faculdade e conheça os testemunhos de quem frequenta estes cursos. Para Fernanda Oliveira, subdiretora da Direção, “a Faculdade tem uma oferta formativa muito diversificada”.

Complexo não covalente de composição [KrSF5]+ (Fig. 1), que provem duma molécula estável, [KrSF6]+ (Fig. 2), em resultado da reação direta de hexafluoreto de enxofre com crípton ionizado

Este ano comemora-se os 60 anos da descoberta da reatividade dos gases nobres nomeadamente do xénon. Nuno A. G. Bandeira, investigador do Departamento de Química e Bioquímica e do BioISI Ciências ULisboa, escreve sobre os gases nobres, suas aplicações e um estudo recente da sua autoria e de cientistas do Centro de Química Estrutural e que apresenta um novo composto de crípton.

Logotipo GMC

A primeira fase de decisões da primeira volta do Global Management Challenge 2022 terminou no passado dia 14 de junho. Em competição estiveram 206 equipas a nível nacional - compostas por estudantes, quadros de empresas ou mistas -, duas delas incluem estudantes da Ciências ULisboa.

Grande auditório da Faculdade com pessoas

Vale a pena recordar os 111 anos comemorados no grande auditório da Faculdade no canal YouTube, numa viagem imaginária a Marte, com a tradicional entrega de prémios e distinções e outros momentos singulares, assim como conhecer a opinião daqueles que participaram no evento.

sao jorge ao fundo e logotipo da iniciativa

“Andamentos da Ciência” é o novo ciclo de conferências da Ciências ULisboa que arranca no próximo dia 22 de junho. Nesta iniciativa, especialistas de diferentes áreas do conhecimento vão partilhar o saber sobre os temas mais atuais da sociedade, na forma de comunicações inspiradas nas palestras TED.

quatro estudantes

O Departamento de Geologia atribuiu 14 cartas de reconhecimento de mérito aos melhores alunos da licenciatura em Geologia de 2019/2020 e de 2020/2021. O Gabinete de Jornalismo entrevistou alguns dos estudantes distinguidos na ocasião. Saiba o que pensam sobre o curso que frequentaram na Faculdade e o que estão a fazer neste momento.

conjunto de pessoas no palco

Numa cerimónia realizada durante a Feira Nacional da Agricultura 2022, em Santarém, foi apresentado e contratualizado o projeto AdaptForGrazing, inscrito no Plano de Recuperação e Resiliência. O projeto é coordenado por Cristina Branquinho, professora do Departamento de Biologia Vegetal da Faculdade e investigadora do cE3c.

Praia

No próximo dia 17 de junho, na praia de Albarquel, em Setúbal, decorrem as atividades “Ida à Maré e Festa na Praia”, promovidas pelo projeto bLueTIDE. Estas atividades contam com a participação de investigadores do MARE - Centro de Ciências do Mar e do Ambiente, polo da Ciências ULisboa, com o apoio da Incubadora do Mar & Indústria da Figueira da Foz.

Ato solene da atribuição do título no Centro Cultural Alcazaba de Mérida

Ricardo Trigo, professor do Departamento de Engenharia Geográfica, Geofísica e Energia e investigador do Instituto Dom Luiz, recebe título doutor honoris causa da Universidade da Extremadura, numa cerimónia que teve lugar no Centro Cultural Alcazaba de Mérida, em Badajoz, Espanha, no passado dia 1 de junho.

Galardoados com os Prémios Verdes

O COVIDETECT é o vencedor dos Prémios Verdes na categoria investigação. “É uma distinção que muito nos honra e que reforça o caráter inovador e visionário do projeto”, diz Mónica Vieira Cunha, professora do Departamento de Biologia Vegetal da Ciências ULisboa, investigadora do Centro de Ecologia, Evolução e Alterações Ambientais (cE3c) e coordenadora científica do consórcio.

lancha hidrográfica leva os alunos para o rio

Durante o mês de maio, uma turma de alunos do 3.º ano, finalistas do curso de Engenharia Geoespacial deslocou-se em trabalho de campo até à Praia de Santo Amaro, em Oeiras, para realizar um levantamento topo-hidrográfico da praia. O trabalho constitui o projeto final da disciplina de Hidrografia, ministrada pelo professor Carlos Antunes.

Anfiteatro com os participantes da homenagem

Este ano a celebração do Dia Mundial da Terra no Departamento de Geologia foi ainda mais especial:organizaram a conferência “A evolução da Geologia costeira em Portugal e principais desafios futuros” com o objetivo de surpreender e homenagear César Andrade, professor na Faculdade há 43 anos. A reportagem inclui vários testemunhos de colegas e antigos alunos.

Joana Ribeiro, Bárbara Henriques e Filipa Carvalho no simpósio

A Sociedade Portuguesa de Doenças Metabólicas (SPDM) atribuiu uma bolsa de apoio à investigação Dr. Aguinaldo Cabral, no valor de 10.000€, a Bárbara Henriques, investigadora do Departamento de Química e Bioquímica e investigadora principal do Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI), polo da Ciências ULisboa. É a primeira vez que um investigador da Ciências ULisboa recebe este prémio.

Cinco alumni e logotipo da rubrica

Esta foi a pergunta feita a cinco alumni da Ciências ULisboa durante o mês de maio. A primeira série de lives transmitidas em direto no Instagram também está disponível no canal YouTube da Faculdade. Estas primeiras cinco conversas descontraídas e enriquecedoras contaram com a presença de Eduardo Matos, Dário Hipólito, Ana Prata, Margarida Ribeiro e João Graça Gomes.

Planta de tomate

“O efeito da competição e simbiose na virulência de um parasita de plantas" - um projeto coordenado pelas cientistas Alison Duncan e Sara Magalhães - é um dos quatro projetos vencedores da 1.ª edição do Prémio Tremplin Mariano Gago.

Paisagem antártica na zona de estudo

As alterações climáticas amplificam as ondas de calor no continente antártico. Esta é a conclusão apresentada pelos cientistas Sergi González-Herrero, David Barriopedro, Ricardo M. Trigo, Joan Albert López-Bustins e Marc Oliva num artigo publicado na Communications Earth & Environment.

Alexandre M. Ramos, Francisco S. N. Lobo, Margarida D. Amaral e Sara C. Madeira

Alexandre M. Ramos, Francisco S. N. Lobo, Margarida D. Amaral e Sara C. Madeira são as personalidades da Faculdade distinguidas com os Prémios Científicos ULisboa/Caixa Geral de Depósitos (CGD) 2021. Os seus colegas Cláudio M. Gomes e Francisco Malta Romeiras também são agraciados nesta edição com menções honrosas. A cerimónia de atribuição destes prémios e menções honrosas acontece no próximo dia 28 de junho, no salão nobre da Reitoria da ULisboa.

Fernando Antunes, João Pires da Silva e Fadhil Musa

A Delox, a spin-off do Tec Labs – Centro de Inovação da Ciências ULisboa, acaba de anunciar a angariação de 750 mil euros de financiamento para desenvolver as etapas necessárias até ao início da comercialização do novo sistema de biodescontaminação.

Estrelas

Qual é o nosso lugar no Universo? A resposta a esta e tantas outras questões encontra-se no livro do astrofísico David Sobral, que em 2015 descobriu a galáxia CR7, a mais brilhante do Universo, e que está disponível nas livrarias a partir desta terça-feira e tem lançamento marcado para esta quinta-feira, 19 de maio, pelas 18h30, no campus da Faculdade, no edifício C6, anfiteatro 6.1.36.

grande auditório da Faculddade com pessoas

O livro “ESPRESSO: Uma Aventura no Deserto de Atacama”, da autoria dos cientistas Alexandre Cabral  e Nuno Cardoso Santos, foi apresentado ao público numa cerimónia ocorrida no grande auditório da Faculdade no passado dia 14 de maio. A obra bilingue e gratuita dá a conhecer a aventura tecnológica e humana da construção do ESPRESSO, com fotografias e memórias criadas no deserto mais seco no mundo, no Chile.

logotipo radar

Vigésima terceira rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a NBI – Natural Business Intelligence.

pessoas observam a exposição

“De Lisboa para os Trópicos” é o nome da mais recente exposição da Ciências ULisboa, patente no átrio do edifício C6 desde 21 de abril e que vai estar em exibição até ao próximo dia 21 de junho. A mostra itinerante de fotografias assinala o 2.º aniversário do Colégio Tropical, uma unidade transversal da ULisboa.

Logotipo CHI 2022

A principal conferência internacional dedicada aos fatores humanos em sistemas computacionais distinguiu com a classificação de melhor apresentação 25 papers, destaque para o paper "Investigating the Tradeoffs of Everyday Text-Entry Collection Methods" sobre as vantagens e desvantagens de vários métodos de introdução de texto.

Margarida Amaral

Margarida Duarte Amaral dirigiu o Instituto de Biossistemas e Ciências Integrativas (BioISI) durante oito anos. Esta entrevista é sobre o passado, o presente e o futuro e como “o todo é maior do que a simples soma das suas partes”.

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Conceição Freitas, presidente do Conselho Científico da Ciências ULisboa, escreve sobre a prestigiante subida da ULisboa no Center for World University Rankings e no SCImago Institutions Rankings.

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