Metodologias avançadas para estudo de materiais por difração e espalhamento de raios x

• Processo: 18/00303-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Pesquisa
• Vigência (Início): 04 de junho de 2018
• Vigência (Término): 30 de agosto de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Sérgio Luiz Morelhão
• Beneficiário: Sérgio Luiz Morelhão
• Pesquisador Anfitrião: Stefan Walenty Kycia
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Local de pesquisa: University of Guelph, Canadá
• Assunto(s): Cristalografia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fenômenos de difração de 2a | filmes epitaxiais de telureto de bismuto | monocristais de aminoácidos puros e dopados | monocromadores Laue para raios X de alta energia | -ordem | Cristalografia

Resumo

A cristalografia de raios X é a mais premiada área da física aplicada em razão da importância de estudar a estrutura atômica tanto de materiais como de sistemas biológicos. Com o advento de novas fontes de radiação, bem como de materiais e dispositivos oriundos de novas tecnologias, a necessidade de desenvolver novas metodologias e formar pesquisadores com profundo conhecimento dos processos de espalhamento e difração de raios X tem se tornado cada vez mais imperativa nas pesquisas de alto fator de impacto internacional. Como exemplo cito trabalhos em diversas áreas somente nos últimos 2 anos: novos materiais magnéticos [1], dispositivos optoeletrônicos [2], filmes epitaxiais magnéticos [3] e de isolantes topológicos [4-8], cristais de amino ácidos com alterações estruturais [9] e, mais recentemente, óptica focalizadora para raios X de alta energia [10], painéis multidetectores para microscopia de raios X [11], e materiais com elétrons fortemente correlacionados [12]. Trabalhos esses que advém da grande sinergia entre inúmeras áreas do conhecimento, agregando pesquisadores de institutos nacionais e internacionais, mas principalmente, dos recursos computacionais e procedimentos em cristalografia de raios X que temos desenvolvido ao longo dos anos. Em termos de formação de pesquisadores, os trabalhos aqui listados contribuíram na formação de sete pesquisadores: Guilherme Galligaris (doutorado, CNPq), Hardeep Kumar (pós-doutorado, FAPESP), Celso I. Fornari (pós-doutorado, FAPESP), Gabriel Dina (doutorado, UofG), Scott Annett (doutorado, UofG), Samuel Netzke (iniciação científica, UofG), e Marli dos Reis Cantarino (doutorado, IFUSP).O estágio solicitado de 3 meses (junho, julho e agosto) na University of Guelph, ON, Canadá, tem por objetivo dar continuidade à colaboração no uso de fontes convencionais/compactas de alto fluxo para aprimoramento de novas metodologias em cristalografia de raios X. Estaremos trabalhando na coleta de novos dados, redação de artigos, formação de pesquisadores, e na elaboração de recursos computacionais imprescindíveis tanto no preparo dos experimentos como na análise dos dados. O frequente contato dos estudantes com métodos cristalográficos complexos e num equipamento muito semelhante aos encontrados nos laboratórios de grande porte (síncrotrons) gera um know-how inestimável face à realidade atual onde cada vez mais as pesquisas de ponta dependem desses grandes laboratórios. Com este estágio, pretendemos também abrir caminho para um maior intercâmbio de alunos entre os grupos de pesquisa das instituições envolvidas.

Publicações científicas

(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)

VALERIO, ADRIANA; PENACCHIO, RAFAELA F. S.; ESTRADIOTE, MAURICIO B.; CANTARINO, MARLI R.; GARCIA, FERNANDO A.; MORELHAO, SERGIO L.; RAFTER, NIAMH; KYCIA, STEFAN W.; CALLIGARIS, GUILHERME A.; REMEDIOS, CLAUDIO M. R.. Phonon scattering mechanism in thermoelectric materials revised via resonant x-ray dynamical diffraction. MRS COMMUNICATIONS, v. 10, n. 2, p. 265-271, JUN 2020. (18/00303-7, 19/15574-9, 19/11564-9)

MORELHAO, SERGIO L.; KYCIA, STEFAN W.; NETZKE, SAMUEL; FORNARI, CELSO I.; RAPPL, PAULO H. O.; ABRAMOF, EDUARDO. Dynamics of Defects in van der Waals Epitaxy of Bismuth Telluride Topological Insulators. Journal of Physical Chemistry C, v. 123, n. 40, p. 24818-24825, OCT 10 2019. (18/00303-7, 16/22366-5)

FORNARI, CELSO I.; ABRAMOF, EDUARDO; RAPPL, PAULO H. O.; KYCIA, STEFAN W.; MORELHAO, SERGIO L.. Morphology Control in van der Waals Epitaxy of Bismuth Telluride Topological Insulators. MRS ADVANCES, v. 5, n. 35-36, SI, p. 1891-1897, 2020. (18/00303-7, 16/22366-5)