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”.

ACI Ciências ULisboa
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Anfiteatro no C8 e paryicipantes do evento

"A Conferência Internacional Hi-Phi teve um sucesso muito para além do expectável e mostrou a vitalidade do diálogo entre a História e a Filosofia das Ciências", escrevem Ana Duarte Rodrigues e João L. Cordovil, coordenadores científicos respetivamente do CIUHCT e do CFCUL, na crónica sobre o importante acontecimento.

3 alunos no labotarório

Dois anos depois de um interregno, “Ser Cientista” está de volta de 25 a 29 de julho e propõe a jovens alunos que experimentem a “vida” de um investigador.

Pedreira

O mestrado em Geologia tem como objetivo formar profissionais com uma formação sólida em áreas chave das Ciências da Terra e que possam responder aos desafios da sociedade do século XXI. Artigo de opinião do Departamento de Geologia a propósito deste novo plano de estudos.

saída de campo da Geologia

A Faculdade tem um novo ciclo de estudos acreditado pela  Agência e Avaliação e Acreditação do Ensino Superior (A3ES), para substituição dos mestrados na área da Geologia com 90 ECTS. O novo mestrado em Geologia tem a duração de dois anos, com 120 ECTS.

Mesa com vários oradores no grande auditório da Faculdade

A sessão de abertura do 30th International Carbohydrate Symposium foi antecipada e presencial, tendo sido gravada em Ciências ULisboa, para ser apresentada internacionalmente a 10 de julho, primeiro dia do simpósio. A cientista Amélia Pilar Rauter, nesta crónica, descreve o que aconteceu nessa sessão, o antes e depois… O simpósio termina a 15 de julho e segundo a presidente da International Carbohydrate Organisation  serão apresentadas as invenções e descobertas mais recentes, muitas delas relevantes para a sociedade.

dois alunos no laboratório

Doze alunos do Clube Ciência Viva da Escola Secundária Padre António Vieira visitaram um dos laboratórios da Faculdade. A visita foi organizada pelo professor Octávio Paulo, orientada por dois alunos da Faculdade.

Imagem do palco do evento com oradores em destaque

“A iniciativa alcançou o sucesso científico desejado, prontamente reconhecido pela maioria dos seus participantes, (...) o que confirma o interesse crescente que os temas dos riscos urbanos têm vindo a suscitar, no seio da comunidade técnica e científica internacional”, escreve Paula Teves-Costa, presidente da Comissão Organizadora da ICUR2022.

evento da ECFS com pormenor para sigla da sociedade

Carlos M. Farinha, professor do Departamento de Química e Bioquímica da Ciências ULisboa e investigador do Grupo de Investigação em Fibrose Quística, incluído no Grupo de Genómica Funcional e Proteostase do BioISI, foi eleito membro do Conselho de Direção da Sociedade Europeia de Fibrose Quística (ECFS sigla em inglês).

Dua jovens observam espécies no campus da Faculdade

"O BioBlitz é uma metodologia para realizar uma avaliação rápida da biodiversidade de um local num determinado período de tempo", escrevem Patrícia Tiago e Sergio Chozas, coordenadores do +Biodiversidade @CIÊNCIAS. Há cerca de um mês dinamizaram um BioBlitz no campus da Faculdade. Leia a crónica dos cientistas sobre o assunto.

Imagem de satélite da erupção do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai

Estudo publicado na Nature e liderado por investigadores do Instituto Dom Luiz da Ciências ULisboa e do Instituto Português do Mar e da Atmosfera (IPMA) explica o mecanismo por detrás da geração e propagação do tsunami incomum, ocorrido após a explosão colossal do vulcão Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, em Tonga.

Imagens do campus, laboratórios e salas de aula

Entrevista com os professores Cláudio M. Gomes, Margarida Gama Carvalho e Carlos Cordeiro - membros da Comissão de Coordenação do Mestrado em Bioquímica e Biomedicina -, sobre o mestrado em Bioquímica e Biomedicina. Até maio de 2022, cerca de 165 alunos concluíram com sucesso este mestrado, criado em 2009.

Imagens relacionadas com o mestrado em Bioquímica e Biomedicina

"Há importantes mudanças no plano de estudos. Simplificámos o percurso formativo, abolindo áreas de especialidade, mas dando grande liberdade aos alunos para a escolha das optativas que mais lhes interessam e ampla escolha", escrevem Cláudio M. Gomes, Margarida Gama Carvalho e Carlos Cordeiro, membros da Comissão de Coordenação do Mestrado em Bioquímica e Biomedicina.

bioplásticos

O BioLab Lisboa é palco do evento Young Creators – BioLab Edition, que se realiza entre 4 e 8 de julho e cujas inscrições terminam a 2 de julho. O programa destina-se a pessoas com mais de 12 anos. O objetivo desta iniciativa é incentivar a criatividade e o desenvolvimento de novas ideias, através do acesso a equipamentos e ao conhecimento na área da Biotecnologia.

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.

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