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Processos estocásticos aplicados a sistemas fora do equilíbrio

Processo: 14/01218-2
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de maio de 2014 - 30 de abril de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
Pesquisador responsável:Gabriel Teixeira Landi
Beneficiário:Gabriel Teixeira Landi
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Processos estocásticos  Nanomagnetismo  Hipertermia induzida  Simulação por computador  Transição de fase 

Resumo

Este projeto está centrado na aplicação de técnicas teóricas e computacionais da área de processos estocásticos a diferentes sistemas de interesse. A área de processos estocásticos é muito ampla, e fornece uma gama enorme de ferramentas para tratar dos mais diversos problemas. Por um lado, este projeto visa otimizar e aumentar o leque de ferramentas que tenho conhecimento, aumentando assim o número de problemas científicos que posso abordar com competência. Por outro lado, utilizarei destas técnicas para estudar quatro problemas específicos, todos relacionados pelo fato de se tratarem de sistemas fora do equilíbrio. O primeiro diz respeito ao uso de nanopartículas magnéticas na técnica de tratamento de câncer conhecida como magneto-hipertermia. Simulações computacionais serão usadas para inferir como otimizar os parâmetros físico-químicos do material a fim de aprimorar o tratamento. O segundo problema diz respeito à lei de Fourier para a condução de calor. O objetivo é elaborar modelos microscópicos (baseados em processos estocásticos) que levem à lei de Fourier e também mostrem um comportamento crítico não trivial. O terceiro problema está relacionado com a produção de entropia em sistemas fora do equilíbrio. Estudaremos malhas de circuitos elétricos ou reações químicas com sorvedouros a fim de buscar comportamentos críticos interessantes. Por fim, o quarto problema se refere a modelos presa-predador em biologia. A intenção é estudar e comparar diferentes abordagens para um mesmo problema, com o intuito de evidenciar as vantagens e desvantagens de cada método. (AU)

Publicações científicas (6)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
BRUNELLI, M.; FUSCO, L.; LANDIG, R.; WIECZOREK, W.; HOELSCHER-OBERMAIER, J.; LANDI, C.; SEMIAO, F. L.; FERRARO, A.; KIESEL, N.; DONNER, T.; DE CHIARA, G.; PATERNOSTRO, M. Experimental Determination of Irreversible Entropy Production in out-of-Equilibrium Mesoscopic Quantum Systems. Physical Review Letters, v. 121, n. 16 OCT 17 2018. Citações Web of Science: 15.
RIBEIRO, WELLINGTON L.; LANDI, GABRIEL T.; SEMIAO, FERNANDO L. Quantum thermodynamics and work fluctuations with applications to magnetic resonance. American Journal of Physics, v. 84, n. 12, p. 948-957, DEC 2016. Citações Web of Science: 7.
SCHUAB, LUCAS; PEREIRA, EMMANUEL; LANDI, GABRIEL T. Energy rectification in quantum graded spin chains: Analysis of the XXZ model. Physical Review E, v. 94, n. 4 OCT 19 2016. Citações Web of Science: 10.
GUIMARAES, PEDRO H.; LANDI, GABRIEL T.; DE OLIVEIRA, MARIO J. Nonequilibrium quantum chains under multisite Lindblad baths. Physical Review E, v. 94, n. 3 SEP 30 2016. Citações Web of Science: 5.
RIVALDO-GOMEZ, C. M.; FERREIRA, F. F.; LANDI, G. T.; SOUZA, J. A. New route for hollow materials. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, AUG 24 2016. Citações Web of Science: 6.
FIORE, CARLOS E.; LANDI, GABRIEL T. Effect of diffusion in one-dimensional discontinuous absorbing phase transitions. Physical Review E, v. 90, n. 3 SEP 18 2014. Citações Web of Science: 4.

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