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Combinando teoria, simulações e dados experimentais para aplicação em nanotecnologia

Processo: 12/07552-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
Vigência: 03 de setembro de 2012 - 27 de fevereiro de 2013
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Elson Longo da Silva
Beneficiário:Elson Longo da Silva
Pesquisador visitante: Juan Manoel Andrés Bort
Inst. do pesquisador visitante: Universitat Jaume I, Espanha
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:08/57872-1 - Instituto Nacional de Ciências dos Materiais em Nanotecnologia, AP.TEM
Assunto(s):Nanotecnologia  Métodos ab initio  Perovskita 

Resumo

Este projeto é uma descrição teórica, em nível atômico, dos processos fisíco-químicos relevantes para o entendimento dos mecanismo de crescimento e das propriedades relacionadas aos nanomateriais. Desta forma pode-se pensar em novos conceitos, teorias, algoritmos matemáticos e protocolos computacionais que serão desenvolvidos, implementados e aplicados. Conceitos decorrentes da combinação dos resultados experimentais associados às teorias avançadas, utilizando-se de simulações com o objetivo de fornecer uma análise mais profunda neste campo do conhecimento. Assim sendo, o objetivo deste projeto é desenvolver métodos e técnicas inovadoras, baseando-se na combinação dos resultados teóricos e experimentais. Esta iniciativa visa coordenar e promover os esforços aliando-se pesquisadores das diferentes áreas do conhecimento focalizados num único tema de pesquisa. Desta forma, pode-se aproveitar os pontos fortes dos experimentadores e dos teóricos criando novas condições de pesquisa e encontrando novos caminhos para o desenvolvimento científico. Este conhecimento será explorado na concepção de obter novos materiais com propriedades relevantes em termos de aplicação no campo da nanotecnologia.A pesquisa dentro do projeto será dividida em três blocos: a) estudar a estrutura eletrônica em escala nanométrica, melhorando os conhecimentos atuais da literatura. B) Projetar novos materiais com aplicações tecnológicas de interesse. Estes dois blocos são intrinsecamente ligados em função do desenvolvimento metodológico obtido a partir dos resultados do primeiro bloco que conduzirá aos seguintes objetivos. A1) pesquisa e desenvolvimento de algoritmos computacionais, e A2) aumentar a complexidade dos sistemas em estudo. Assim, primeira parte será dedicada a melhorar a eficiência dos algoritmos ab initio para ser usado em sistemas mais complexos, Bloco B) A fim de desenvolver estratégias para projetar e melhorar os materiais, deste modo será centralizado principalmente em: B1) o estudo das propriedades ópticas de perovskita e sheelite, tais como fotoluminescência e radioluminescência, B2) Melhoria dos mecanismos de fotoluminescência em nanocristais de óxido de metal. B3) Estes mecanismos estarão associados ao crescimento de nanocristais e características morfológicas utilizando-se a combinação dos dados experimentais com os cálculos ab initio da energia superficial.Assim sendo, o projeto vai cobrir, juntamente o lado das colaborações com grupos nacionais e internacionais de pesquisa, entende-se que este projeto está na atual fronteira de um campo interdisciplinar, em que a química, física e ciência dos materiais convergem. Os métodos e técnicas que serão utilizados para alcançar os objetivos contribuirão, por si só, para aumentar a excelência científica. Além disso, não seria possível a execução deste projeto sem a participação de grupos de pesquisa envolvendo a colaboração conjunta entre teóricos e experimentais. A relevância do projeto pode ser considerada de fronteira e tendo em vista suas implicações como a melhoria das técnicas computacionais e a utilização de novas técnicas experimentais. (AU)