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Ioannis Kourakis | Queen's University Belfast - Irlanda do Norte

Resumo

Esta é uma proposta de pesquisa teórica da mais alta originalidade, reunindo investigadores experientes de São Paulo, Brasil e de Belfast, Reino Unido, ambos especialistas em seus respectivos campos, ou seja, dinâmica não-linear e física de plasmas. O campo de dinâmica não-linear é altamente interdisciplinar: aplica-se ao estudo das estruturas emergentes na natureza, sujeitas a um equilíbrio entre os mecanismos genéricos ubíquos: dispersão e não-linearidade, principalmente, mas também ganho, perda (dissipação), ruído, interações de onda-onda entre outros. Tem um amplo espectro de aplicações em ciência e tecnologia, que vão desde a hidrodinâmica (ondas oceânicas, tsunamis) e de telecomunicações (pulsos ópticos em fibras não-lineares) até a biologia (por exemplo, transmissão de sinal em macromoléculas em membranas e DNA) e metamateriais (por exemplo, pulsos de luz em materiais de índice de refração negativo), para mencionar apenas alguns. O anfitrião em São Paulo tem uma longa experiência neste campo. Plasmas estão literalmente em toda parte: em dispositivos tecnológicos, em nanoestruturas, no meio interestelar, em atmosferas planetárias e em outros lugares. Ciência do plasma é, portanto, relevante em uma grande variedade de contextos, por exemplo, em produção de energia(dispositivos de fusão, tokamak), plasmas estelares, em aplicações industriais tecnológicas, em física médica (imunização através de plasmas, terapia de câncer feixes iônicos), etc. O pesquisador visitante tem enorme experiência em física de plasmas não-linear, com décadas de atuação na área de modelagem de pulsos eletromagnéticos, choques e instabilidades em interações laser-plasma e em plasmas estelares , principalmente. A pesquisa proposta será composta de uma série de investigações analíticas e computacionais com o objetivo de elucidar as condições de ocorrência de excitações de extrema (chamadas ondas gigantes, ou ondas celeradas) em plasmas. Este é um campo crescente na interface entre a física de plasmas e ciência não-linear, com apenas 2 experimentos tendo sido relatados até o momento (em artigos na PRL e na Nature), e tem um interesse crescente em todo o mundo. Inspirando-se nestas experiências, pretendemos investigar o efeito da configuração de plasma, além de outros mecanismos (interações feixe-plasma, ondas de acoplamento, dissipação via colisões, ...) sobre as características e o perfil dinâmico de ondas celeradas eletrostáticas. (AU)

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