Modelagem Computacional

Modelagem Computacional da Materia Condensada (MC)²
Docentes
Prof. Dr. Alex Antonelli (Responsável)
Prof. Dr. Edison Zacarias da Silva
Prof. Dr. Maurice de Koning
O Grupo de Modelagem Computacional da Matéria Condensada utiliza simulações computacionais, juntamente com métodos analíticos, para investigar sistemas nanométricos (com tamanhos que vão de dezenas a milhares átomos), transições de fase em sistemas macroscópicos e defeitos em sólidos cristalinos. Estuda a formação de novas estruturas nanométricas, como clusters, nanofios, estruturas de carbono como nanotubos e grafeno. São abordados fenômenos ainda não bem compreendidos, como as transições líquido-líquido, as transições vítreas e a influência dos defeitos dos sólidos cristalinos nas propriedades gerais desses materiais.

1. A modelagem computacional

Modelagem computacional é uma das três abordagens existentes para pesquisa em Física, juntamente com a Física Teórica e a Física Experimental. Trata-se do uso intensivo de computadores para o estudo de fenômenos físicos. A Física Computacional funciona em íntimo contato com as abordagens teórica e experimental. Podemos, através da Física Computacional, testar modelos propostos pela Física Teórica, assim como investigar situações que estão além das possibilidades experimentais, como, por exemplo, materiais que estão em temperaturas e pressões extremas ou muito longe do equilíbrio.

A modelagem computacional pode dizer, por exemplo, quais configurações os átomos assumem quando se coloca um defeito numa estrutura ordenada. Acima, o defeito é uma ligação entre dois nanotubos vizinhos. À esquerda, os nanotubos são vistos de cima, com a ligação em vermelho. À direita, detalhe do rearranjo dos átomos na vizinhança do defeito. Fonte: Silva et al., Nano Lett. 2005, 5 (6), 1045.

2. O que se estuda e como

O Grupo usa as técnicas modelagem computacional para o estudo de sistemas nanoestruturados (constituído de partes que vão de dezenas a milhares de