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RELATÓRIO DE ACTIVIDADES Centro de Física DEZEMBRO DE 2006

Relatório Actividades CFUM 2006

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RELATÓRIO DE ACTIVIDADES

Centro de Física

DEZEMBRO DE 2006

ÍNDICE

1. Introdução ............................................................................................. 2 2. Caracterização sumária do Centro ................................................................. 3 3. Organização do Centro............................................................................... 3

3.1. Orgãos de Gestão do Centro ............................................................................................................3

3.2. Grupos de investigação.....................................................................................................................5

4. Instalações e infra-estruturas ....................................................................... 5

4.1. Laboratórios de investigação ............................................................................................................5

5. Indicadores do desempenho do Centro............................................................. 6

5.1. Publicações .......................................................................................................................................6

5.2. Seminários organizados pelo Centro ...............................................................................................8

5.3. Formação científica ...........................................................................................................................9

5.4. Outros indicadores ............................................................................................................................9

6. Grupos de Investigação ............................................................................ 10

6.1. Grupo de Física Atómica, Molecular e Óptica (FAMO) ..................................................................10

6.2. Grupo de Fenómenos Cooperativos em Dieléctricos (FCD).........................................................18

6.3. Grupo de Física Computacional e Teórica (FCT) ...........................................................................27

6.4. Grupo de Física dos Materiais Nano Cristalinos (FMNC) ..............................................................31

6.5. Grupo de Revestimentos Funcionais (GRF) ...................................................................................40

6.6. Grupo Complexidade e Propriedades Electrónicas (GCEP) ..........................................................49

6.7. Grupo de Óptica e Ciências da Visão (OCV) ..................................................................................56

7. Relatório Financeiro ................................................................................... 62

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

1. Introdução

No ano que terminou foram abertas várias oportunidades para o Centro de Física. Foi lançado o programa

Contratação de Doutorados para o Sistema Científico e Tecnológico Nacional no âmbito do Compromisso com a Ciência, foi

aberto novo concurso para projectos de investigação, foi anunciado o prorrogamento do financiamento plurianual da

unidade por mais um ano, foi calendarizada a avaliação dos centros pela FCT, foi solicitada a participação no Centro de

Nanotecnologia e Materiais Técnicos, Funcionais e Inteligentes (CeNTItvc) e, no plano interno, surgiu a possibilidades de

financiamento para a formação de laboratórios no âmbito dos equipamentos adquiridos no Programa Nacional de Re-

equipamento Científico.

O Centro procurou aproveitar estas possibilidades da melhor forma. Preparou o complexo dossier para a

contratação de doutorados, concorreu em 44 projectos de investigação no valor de 3,5 milhões de euros, discutiu e reflectiu

sobre a sua organização interna no novo quadro de financiamento que se adivinha, participou activamente na definição das

linhas de investigação do CeNTItvc e participou com outros Departamentos da Escola de Ciências e da Escola de

Engenharia na preparação das propostas dos laboratórios transversais em Gualtar e Azurém que foram submetidas à

Reitoria.

Apesar das habituais derrapagens na calendarização nos programas nacionais e dos cortes orçamentais a nível

interno, o trabalho foi realizado com empenho e dará seguramente frutos num futuro próximo.

A produção científica do Centro ao longo deste ano foi muito boa. Em termos de número de publicações

ultrapassou os dois artigos ISI por doutorado, tendo alguns grupos obtido taxas de publicação verdadeiramente

excepcionais. Esta taxa de publicações é a mais elevada de sempre. Além disso, conseguiram-se também valores recorde

na obtenção de fundos resultantes da colaboração com empresas. Estes resultados confirmam o dinamismo e a elevada

qualidade do Centro de Física e são motivo de orgulho para todos nós.

Foi para mim um privilégio ter tido a oportunidade de participar na gestão desta estrutura complexa mas

estimulante. Gostaria de agradecer a todos o que colaboraram comigo e com a Comissão Directiva; em particular, à Paula

Cristina e à Isabel Monteiro pelas difíceis tarefas que realizam e que nem sempre são justamente apreciadas. Aproveito

para formular os melhores votos de sucesso para o próximo Director do Centro, o colega Mikhail Vasilevskiy.

Sérgio MC Nascimento

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

2. Caracterização sumária do Centro

Designação da Unidade: CENTRO DE FÍSICA DA UNIVERSIDADE DO MINHO

Período de actividade: Ano de 2006

Domínios científicos de actividade:

Física da Matéria Condensada

Física Molecular

Óptica e Optoelectrónica

Filmes Finos e Aplicações

Investigadores do Centro

Tipo de investigadores Número

Membros efectivos com doutoramento 46

Membros efectivos sem doutoramento 12

Pós-doutoramentos 10

Estudantes de doutoramento e bolseiros 17

3. Organização do Centro

3.1. Orgãos de Gestão do Centro

Director: Sérgio Miguel Cardoso Nascimento

Comissão Directiva: José Manuel M. Borges de Almeida

José Luís Pires Ribeiro

Marta Maria Duarte Ramos

José Manuel Pereira Carmelo

Mikhail Vasilevskiy

José Filipe Vilela Vaz

Paulo José Gomes Coutinho

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Membros do Conselho Científico:

Maria Isabel Pereira Lucas Calado Ferreira José Manuel Martins Borges de Almeida Martin Andritschky (1) João Fernando Alves Ferreira José Manuel Pereira Carmelo Maria Elisabete da Cunha Dias Real Oliveira José Luís Pires Ribeiro Michael Scott Belsley Maria de Jesus Matos Gomes Marta Maria Duarte Ramos Mikhail Vasilevskiy Luís Manuel Fernandes Rebouta Etelvina de Matos Gomes Mário Jorge Dias Zamith Silva Sérgio Miguel Cardoso Nascimento Nuno Miguel Machado Reis Peres Vasco Manuel Pinto Teixeira Mário António Caixeiro de Castro Pereira Bernardo Gonçalves Almeida Cacilda Maria Lima de Moura Maria de Fátima Guimarães Cerqueira Ricardo Mendes Ribeiro Júlia Maria Simões Dias Barata Tovar Ayres Campos Senen Lanceros Mendéz Elisabete Maria Santos Castanheira Coutinho Paulo José Gomes Coutinho António Manuel Rosa Cadilhe (2) José Vicente Acciaiuoli Catalão Côncio da Fonseca Jorge António Silva Mendes José Filipe Vilela Vaz Luís António Gachineiro da Cunha Joaquim Alexandre Carneiro Graham Hungerford (3) Eduardo Jorge Nunes Pereira Francisco José Machado Macedo Carlos José de Macedo Tavares Luís Manuel Gomes Vieira João Pedro dos Santos Hall de Agorreta de Alpuim António Mário Lourenço da Fonseca Almeida Teresa Maria dos Santos Ribeiro Viseu Anabela Gomes Rolo Sandra Maria Fernandes Carvalho Mário Rui da Cunha Pereira Maria Teresa Pitta de Lacerda-Arôso Sandra Maria de Braga Franco

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Luís Silvino Alves Marques Manuel Filipe Pereira Cunha Martins Costa Joana Bucher de Matos Costa Paccetti Correia (4) Jorge Manuel Martins Jorge (5) (1) entrou em Setembro

(2) saíu em Setembro

(3) saíu em Novembro

(4) saíu em Dezembro

(5) entrou em Dezembro

3.2. Grupos de investigação

De acordo com o regulamento do Centro, as actividades de investigação desenvolveram-se no âmbito dos seguintes grupos:

Grupo de investigação Coordenador

Física Atómica Molecular e Óptica (FAMO) Paulo José Gomes Coutinho

Fenómenos Cooperativos em Dieléctricos (FCD) José Luís Pires Ribeiro

Física Computacional e Teórica (FCT) Marta Maria Duarte Ramos

Física dos Materiais Nano Cristalinos (FMNC) Mikhail Vasilevskiy

Grupo de Revestimentos Funcionais (GRF) José Filipe Vilela Vaz

Grupo em Complexidade e Propriedades Electónicas (GCPE) José Manuel Pereira Carmelo

Óptica e Ciências da Visão (OCV) José Borges de Almeida

4. Instalações e infra-estruturas

4.1. Laboratórios de investigação

O Centro Física é responsável pela gestão dos laboratórios de investigação, localizados no Departamento de Física da Universidade do Minho, indicados na tabela seguinte:

Laboratório - localização Grupo de investigação Responsável

Lab. de Caracterização e Computação – Azurém GCPE António Cadilhe

Lab. de Filmes Finos para Electónica – Azurém GCPE Pedro Alpuim

Lab. de Fotofísica I- Gualtar FAMO Elisabete Coutinho

Lab. de Fotofísica II- Gualtar FAMO Elisabete Coutinho

Lab. de Óptica Não Linear – Gualtar FAMO Michael Belsley

Lab. de Preparação I – Gualtar FAMO Elisabete Coutinho

Lab. de Biofísica – Gualtar FAMO Paulo Coutinho

Lab. de Tempos de Vida - Gualtar FAMO Graham Hungerford

Lab. de Ablação Laser - Azurém FCD Jorge Mendes

Lab. de Crescimento Cristalino – Gualtar FCD Etelvina de Matos Gomes

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Centro de Física

Lab. de Propriedades Dieléctricas – Gualtar FCD Bernardo Gonçalves Almeida

Lab. de espectroscopia de infravermelho – Gualtar

FCD José Luís Pires Ribeiro

Lab. de difracção de RX FCD Etelvina de Matos Gomes

Lab. de Física Computacional – Gualtar FCT Marta Maria Duarte Ramos

Lab. de Espectroscopia Raman e Fototérmica – Gualtar

FMNC Cacilda Moura

Lab. de Fotocondutividade - Gualtar FMNC Fátima Cerqueira

Lab. de Filmes Finos - Gualtar FMNC Maria Jesus M. Gomes

Lab. de Investigação de Cerâmicos - Azurém FMNC Mário Pereira

Lab. de Preparação II – Gualtar FMNC Maria de Jesus Gomes

Lab. de Preparação – Azurém GRF Sandra Carvalho

Lab. de Propriedades Mecânicas – Azurém GRF Joaquim Carneiro

Lab. de Revestimentos Funcionais I – Azurém GRF Vasco Teixeira

Lab. de Revestimentos Funcionais II – Azurém GRF Filipe Vaz e Carlos Tavares

Lab. de Tratamento de Imagem – Azurém GRF Carlos Tavares/Senen Lanceros-Mendez

Lab. de Investigação em Optometria Clínica - Gualtar

OCV José Manuel Borges de Almeida

Lab. de Ciências da Visão e da Cor – Gualtar OCV Sérgio Miguel Cardoso Nascimento

Lab. de Instrumentação Oftálmica– Gualtar OCV Sandra Maria Braga Franco

Lab. de Microtopografia – Gualtar OCV Manuel Filipe Costa

5. Indicadores do desempenho do Centro

5.1. Publicações

No quadro seguinte apresentam-se dados relativos à produção científica do Centro de Física em 2006:

Publicações Número

Artigos 110

Livros publicados/editados 1/3

Capítulos de livros publicados 2

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Nas seguintes figuras mostram-se dados comparativos do número de investigadores doutorados e produção científica nos últimos anos.

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 20060102030405060708090100110120

Investigadores PhD artigos ISI

Ano

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

artigos ISI/PhD

Ano

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Centro de Física

5.2. Seminários organizados pelo Centro

Ao longo do ano de 2006 foram realizados no Centro de Física os colóquios abaixo indicados. Estes colóquios tiveram como oradores investigadores convidados de diversas instituições.

Mesões complexos Eef van Beveren Faculdade de Ciências da Universidade de Coimbra, 18 de Janeiro de 2006 Electrónica orgânica Luís Alcácer Instituto Superior Técnico, 22 de Fevereiro de 2006 Guerra das ciências? Que guerra? Quais ciências? António Manuel Batista 8 de Março de 2006 Biofísica da actividade cerebral Ducla Soares Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, 5 de Abril de 2006 Contributos de João Jacinto de Magalhães para a ciência do séc. XVIII. Manuel Fernandes Thomaz 24 de Maio de 2006 O dia em que nasceu a ciência João Caraça Fundação Calouste Gulbenkian, 28 de Junho de 2006 Universo: presente, passado e futuro Jorge Dias de Deus Instituto Superior Técnico, Lisboa, 25 de Outubro de 2006 O Sol e as estrelas como instrumentos cosmológicos Ílidio Pereira Lopes Universidade de Évora, 22 de Novembro de 2006 Da Física estatística aos sistemas complexos Margarida Telo da Gama Universidade de Lisboa, 6 de Dezembro de 2006 No âmbito das Jornadas do Centro de Física foi realizada a palestra: Directed Energy Transfer - Optical Principles, Biological Systems And Applications David L. Andrews University Of East Anglia, 24 de Novembro 2006

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Centro de Física

5.3. Formação científica

No quadro seguinte apresentam-se dados relativos aos trabalhos de investigação, realizados no Centro de Física, conducentes à realização de provas de Mestrado e Doutoramento:

Docentes do departamento Estudantes externos

EM CURSO ----------- 33 TESES DE MESTRADOS

CONCLUÍDAS ---------- 12

EM CURSO 8 15 TESES DE DOUTORAMENTO

CONCLUÍDAS 1 2

5.4. Outros indicadores

Projectos de investigação Nº Financiamento total (€)

Projectos de investigação financiados pela FCT 16 873 398.23 €

Projectos Europeus de Investigação 4 737 823.00 €

Projectos de Reequipamento 6 1 556 913.00 €

Colaborações com empresas 8 134 000.00 €

Cooperações/acordos bilaterais 9

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

6. Grupos de Investigação

6.1. Grupo de Física Atómica, Molecular e Óptica (FAMO)

1 - Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

Foram continuados os estudos da utilização de enzimas (peroxidase do rábano) para a produção de biossensores ópticos baseados na tecnologia sol-gel (xerogel de sílica). A porosidade da matriz permite a difusão dos substratos enzimáticos e produtos de reacção, com retenção da biomolécula. Iniciou-se a preparação de proteínas marcadas com grupos fluorescentes e sua utilização em matrizes de sol-gel. Através de técnicas de fluorescência em estado estacionário e resolvida no tempo foi estudada a interacção entre a proteína/enzima e a matriz, tendo-se podido avaliar o sucesso da sua incorporação na matriz de sol-gel. Foram efectuados estudos de difusão usando FRAP (“fluorescence recovery after photobleaching”) em colaboração com o King’s College de Londres. A actividade enzimática dentro das matrizes foi avaliada usando o substrato enzimático ABTS. Foram preparadas matrizes de aerogel de TiO2 com possíveis aplicações na indústria têxtil numa colaboração com o Citeve.

As propriedades de fluorescência de novos derivados do indole foram estudadas em vários solventes, para avaliar o potencial dos compostos como sondas fluorescentes. A interacção com o DNA de novos fármacos (tienoindoles, lactamas) com potencial anti-tumoral foi estudada usando espectroscopias de absorção UV-Visível e de fluorescência, no âmbito de uma dissertação de Mestrado.

As propriedades de vesículos catiónicos constituídos por DODAB e outros surfactantes catiónicos (DDAB, C18TAB) foram estudadas através da fluorescência da sonda Vermelho de Nilo, difusão de luz dinâmica (DLS) e calorimetria diferencial de varrimento (DSC), em colaboração com o Dr. Eloi Feitosa (IBILCE/UNESP, Brasil).

A formação e estabilidade de complexos entre o DNA e lípidos catiónicos (DODAB) foi estudada usando sondas fluorescentes apropriadas (brometo de etídio, vermelho de Nilo, Bodipy, DPH-PC, Rh-PE e NBD-PE). Estudou-se a influência de componentes lipídicos adicionais (colesterol e monoleína) na estabilidade dos complexos face a factores fisiológicos, como a presença de proteínas (albumina) e meio fortemente salino. Estes estudos constituiram um estágio da Licenciatura em Biologia Aplicada.

No âmbito de um estágio da Licenciatura em Física foram finalizados os estudos de síntese de semicondutores nanoestruturados (CdS) usando geis de agarose ou de poliacrilamida como moldes e usando a técnica de electroforese para promover a migração dos reagentes. As películas resultantes da secagem foram estudadas por absorção e fotoluminescência no UV-Vis.

Concepção e montagem experimental de uma experiência de Retrodifusão Coerente de Feixe Duplo (“Dual-beam coherent backscattering”) capaz de mostrar as franjas de interferência correspondentes a uma distância entre os dois feixes incidentes fixa, normalmente não individualizadas no cone de retrodifusão observável numa experiência convencional de retrodifusão. Foi realizado um estudo sistemático da dependência das franjas de interferência em função de parametros criticos (livre percurso médio, polarização e distância entre os dois pontos de incidência). Esta montagem experimental deverá permitir conhecer melhor a relação estre os padrões de speckle e o cone de retrodifusão, dois efeitos de interferência proeminentes em materiais com difusão múltipla.

Foram continuados estudos relacionados com os aspectos estatísticos ligados ao aprisionamento e transporte radiativo de radiação ressonante em meios opticamente densos. A difusão da radiação ressonante em meios atómicos foi classificada como um caso de difusão anómala (também conhecido como superdifusão, porque mais rápido que o limite Browniano). Deduziram-se expressões gerais para o regime assimptótico e para o parâmetro de Lévy do comportamento superdifusivo no transporte de radiação ressonante em função da distribuição espectral. Definiu-se uma função de distribuição de opacidade e foram obtidas relações analíticas entre os regimes assimptóticos destra distribuição e da distribuição de tamanho de saltos. O trabalho foi generalizado para o caso de redistribuição parcial entre reabsorção e posterior reemissão discutindo-se a influência do mecanismo de redistribuição no regime assimptótico: existe uma quebra do caracter anómalo quando há alargamento de Doppler e natural combinados, um efeito não identificado anteriormente na literatura.

As propriedades de óptica não linear de derivados de oligotiofenos foram medidas usando uma montagem experimental para detecção e medida da dispersão Hyper-Rayleigh de moléculas em solução. A técnica permite a determinação do coeficiente de hiperpolarizabilidade, β, evitando erros devido à contribuição da fluorescência para o sinal.

Foi desenvolvida uma montagem de interferometria de alta precisão para medir coeficientes piezoeléctricos, como uma contribuição para uma colaboração com o grupo FCD. Actualmente, esta montagem é capaz de medir deslocamentos da ordem de poucos nanómetros com boa fiabilidade. __________________________________________________________________________________________

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Centro de Física

Foi dado início à instalação e desenvolvimento de um sistema laser Ti-Safira com um amplificador regenerativo, produzindo pulsos na gama dos femtosegundos e numa gama espectral do NIR ao VIS, financiado pelo programa de reequipamento CONC-REE/25/2001. Pretende-se desenvolver um sistema de determinação dos tempos de vida com resolução sub-nanosegundos e, num futuro próximo, implementar várias técnicas ópticas ultra-rápidas e de óptica não-linear, como medidas de difusão Hiper-Rayleigh, o efeito Kerr induzido e estudos sobre sistemas que exibem difusão múltipla com ganho óptico (random laser media).

1 - Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento:

Maria Isabel P. L. Calado Ferreira Professora Catedrática

João F. Alves Ferreira Professor Catedrático

M. Elisabete C. D. Real Oliveira Professora Associada c/ Agregação

Michael Belsley Professor Associado c/ Agregação

Eduardo J. N. Pereira Professor Auxiliar

Elisabete M. S. C. Coutinho Professora Auxiliar

Mário Rui C. Pereira Professor Auxiliar

Paulo J. G. Coutinho Professor Auxiliar

Teresa M. Ribeiro Viseu Professora Auxiliar

Graham Hungerford Pofessor Auxiliar Convidado (até 30 de Novembro)

Membros visitantes:

Graham Hungerford Bolseiro de pós-doutoramento (desde Dez.. 2006)

Boris Bret Bolseiro de pós-doutoramento

Ana Sofia Abreu Bolseiro de pós-doutoramento (desde Maio 2006 )

Ana Rita Alves Pereira Bolseira de Doutoramento

Flávio Ferreira Bolseiro de Doutoramento

Ana Isabel R.A.A. Rei Bolseiro de Doutoramento (desde Out. 2006)

2 - Produção científica

I. Artigos ISI:

E. Feitosa, F.R. Alves, A. Niemiec, M.E.C.D. Real Oliveira, E.M.S. Castanheira and A.L.F. Baptista, “Cationic

Liposomes in Mixed Didodecyldimethylammonium Bromide and Dioctadecyldimethylammonium Bromide Aqueous

Dispersions Studied by Differential Scanning Calorimetry, Nile Red Fluorescence and Turbidity”, Langmuir 22,

3579-3585 (2006).

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

E.M.S. Castanheira, A.M.R. Pinto and M.-J.R.P. Queiroz, “Fluorescence of a Benzothienopyridopyrimidone in

Solution and in Lipid Vesicles”, J. Fluorescence 16, 251-257 (2006).

G. Hungerford, A. Rei and M.I.C. Ferreira, “Use of fluorescence to monitor the incorporation of horseradish

peroxidase into a sol-gel derived medium”, Biophys. Chem. 120, 81-86 (2006).

G. Hungerford, A.L.F. Baptista, P.J.G. Coutinho, E.M.S. Castanheira and M.E.C.D. Real Oliveira, “Interaction of

DODAB with neutral phospholipids and cholesterol studied using fluorescence anisotropy”, J. Photochem.

Photobiol. A: Chem. 181, 99-105 (2006).

M. N. Berberan-Santos, E. J. Nunes-Pereira, J. M. G. Martinho, “Photonic superdiffusive motion in resonance

radiation trapping”, J. Chem. Phys. 125, 174308 (2006) [DOI: 10.1063/1.2364889].

M.-J.R.P. Queiroz, E.M.S. Castanheira, A.M.R. Pinto, I.C.F.R. Ferreira, A. Begouin and G. Kirsch, “Synthesis of the

first thieno-δ-carboline. Fluorescence studies in solution and in lipid vesicles”, J. Photochem. Photobiol. A: Chem.

181, 290-296 (2006).

P.J.G. Coutinho and M. Teresa C.M. Barbosa, “Characterization of TiO2 Nanoparticles in Langmuir-Blodgett Films”,

J. Fluorescence 16, 387-392 (2006).

S.P.G Costa, R.M.F. Batista, P. Cardoso, M. Belsley and M.M.M. Raposo, “2-arylthienyl-substituted 1,3-

benzothiazoles as new nonlinear optical chromophores”, Eur. J. Org. Chem. 17, 3938-3946 (2006).

E.D. Gomes, V.H. Rodrigues, M.M.R. Costa, M.S. Belsley, P.J.M. Cardoso, C.F. Gonçalves and F. Proença,

“Unusual supramolecular assembly and nonlinear optical properties of L-histidinium hydrogen malate”, J. Sol.

State Chem. 179, 2521-2528 (2006) (em conjunto com o Grupo FCD).

E.D. Gomes, V.H. Rodrigues, M.M.R.R. Costa, E. Nogueira and M.S. Belsley, “Supramolecular structure and

second harmonic generation in strontium bis(hydrogen L-malate) hexahydrate,” Acta Cryst. C 62, M416-M418

(2006) (em conjunto com o Grupo FCD).

J.A.F. Gamelas , F.M. Santos , V. Felix , A.M.V..Cavaleiro , E.D. Gomes , M.S. Belsley , M.G.B. Drew , “Novel

charge transfer supramolecular assemblies with Keggin anions and 2-amino-5-nitropyridine,” DALTON

TRANSACTIONS (9): 1197-1203 (2006) (em conjunto com o grupo FCD)

J. Viana Gomes, A. Perrin, M. Schellekens, D. Boiron, C.I. Westbrook and M. Belsley, “Theory for a Hanbury Brown

Twiss experiment with a ballistically expanding cloud of cold atoms”, Phys. Rev. A 74, 053607 (2006) (em

comjunto com o Grupo GCEP).

M.M.M. Raposo, A.M.R.C. Sousa, G. Kirsch, P. Cardoso, M. Belsley, E.D. Gomes and A.M.C. Fonseca, “Synthesis

and characterization of dicyanovinyl-substituted thienylpyrroles as new nonlinear optical chromophores”, Org. Lett.

8, 3681-3684 (2006) (em comjunto com o Grupo FCD).

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

S. Vanishri, H-L. Bhat, A. Deepthy, V.P.N. Nampoori, E.D. Gomes and M. Belsley, “Laser damage threshold studies

on urea L-malic acid: A nonlinear optical crystal”, J. Appl. Phys. 99, Art. No. 083107 (2006) (em conjunto com o

Grupo FCD).

V. Thaiyalnayaki , M. F. Cerqueira, F. Macedo, J. A. Ferreira, “Microstructure and thermal features of a-Si:H

and nc-Si:H thin films produced by rf sputtering”, Materials Science Forum III 514-516, 23 (2006) (em

conjunto com o grupo FMNC)

II. Proceedings ISI:

III. Capítulos de livros:

Tópicos de Física Moderna: Michael Scott Belsey, "A Evolução do Universo," Gradiva (2006) pp. 11-77. ISBN: 978-989-616-149-1; editado porF.Vaz e A. Cadilhe.

IV. Patentes nacionais:

V. Patentes internacionais:

VI. Teses de mestrado terminadas em 2006:

Título: A influência de factores meteorológicos nas concentrações de ozono superficial na cidade do Porto” Autor: Maria Clara Correia Mesquita Supervisor: M. Isabel C. Ferreira (CFUM) e Conceição Alvim Ferraz (FEUP). Título: Fotofísica de Sistemas Coloidais preparados pela Moldagem de Meios Microheterogéneos. Aplicações em Fotodegradação de Efluentes Autor: M. Teresa C. M. Barbosa Supervisor: Paulo J. G. Coutinho

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006 VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior:

Título: Estudos fotofísicos da interacção com o DNA de novos compostos fluorescentes com potencial anti-tumoral Autor: Teresa C. T. Lopes Supervisor: Elisabete M. S. Castanheira Coutinho. Título: Experiências didácticas interactivas de Mecânica de Fluidos com aplicações a sistemas biológicos Autor: Rosa Maria Neto Supervisores: João F. A. Ferreira e Cacilda Moura

IX. Teses de doutoramento em curso só iniciadas em 2002 ou posterior: Título: Alterações fisiológicas provocadas pelo uso de lentes de contacto e alterações das propriedades e parâmetros das lentes provocadas por esse uso Autor: Madalena dos Santos Lira Supervisores: M. Elisabete C.D. Real Oliveira, Eva Yebra-Pimentel Vilar (Universidade de Santiago de Compostela)

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Título: Adesão de microrganismos a lentes de contacto e optimização dos processos de limpeza e desinfecção Autor: Lívia Joana Santos Supervisores: M. Elisabete C.D. Real Oliveira, Joana Azeredo (Departamento de Engenharia Biológica) Título: Oclusão de enzimas pelo método sol-gel para aplicação em biossensores ópticos Autor: Ana Isabel R.A.A. Rei Supervisores: M. Isabel Calado Ferreira e Graham Hungerford Título: Aprisionamento Radiativo em Vapores Atómicos (*)

Autor: Ana Rita de Faria Alves Supervisores: Eduardo Pereira, Marta Maria Duarte Ramos e Michael Belsley (Aparece listada no grupo FCT)

4 - Outras actividades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras instituições:

Paulo J.G. Coutinho, “Light Sources for PDT”, Palestra no âmbito do Curso Avançado “Photodynamic Therapy: Basics and Clinical Applications”, 3rd Edition, Universidade do Minho, Maio de 2006.

Paulo J.G. Coutinho, “Fotofísica em sistemas com interesse biológico”, Conferência Plenária nas Jornadas do Centro de Física 2006, Universidade do Minho, Novembro de 2006.

João F.A. Ferreira, “Introdução à fluorescência. Fundamentos teóricos e tópicos experimentais”, Mestrado em Genética Molecular, Universidade do Minho, Novembro de 2006.

Paulo J. G. Coutinho, “Aplicações biológicas da fluorescência”, Mestrado em Genética Molecular, Universidade do Minho, Novembro de 2006.

Elisabete M.S. Castanheira Coutinho, “Mudanças na conformação de proteínas detectadas pela sua fluorescência intrínseca” e “Detecção da formação e fusão de membranas usando o pireno como sonda fluorescente”, Acções de formação experimental sobre Espectroscopia de Fluorescência, Mestrado em Genética Molecular, Universidade do Minho, Novembro de 2006.

João F.A. Ferreira, Acções de formação sobre “Astronomia – Uma viagem pela experimentação”, realizadas no Centro de Formação de Escolas Braga-Sul, Centro de Formação de Esposende e Centro de Formação de Basto, em que leccionou os módulos sobre “Perspectiva Histórica da Astronomia” e sobre “Cosmologia”, nos 2º e 3º casos.

M. Isabel C. Ferreira, Curso breve (5 horas) sobre “Energia: Presente e Futuro”, no âmbito do Programa de Formação “Agenda 21”, do Centro de Formação da Associação de Escolas Braga/Sul, Março de 2006

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

IV. Organização de conferências:

M. Elisabete C.D. Real Oliveira, membro da Comissão Organizadora do “3º Congresso Internacional de Optometria“, Universidade do Minho, Abril de 2006.

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

V. Palestras de divulgação:

VI. Organização de actividades de divulgação:

5 - Projectos aprovados em curso

Título: Acções Integradas Luso-Britânicas 2006 (Treaty of Windsor) - Fluorescence imaging of labelled biomolecules in sol-gel derived media for biosensor applications Referência: B-37/06 Coordenador: Graham Hungerford

Título: Physics and applications of atom manipulation on integrated chips Referência: Marie Curie Actions Coordenador do projecto: Michael Scott Belsley Financiamento atribuído: 40 000.00 Euros Data de início: 1 de Fevereiro de 2004 Duração: 4 anos Título: Novos compostos com polioxotungstatos e moléculas orgânicas dipolares: síntese, caracterização e determinação de propriedades ópticas não lineares Referência: POCTI/CTM/37713/2001 Coordenador do projecto: Etelvina de Matos Gomes e Michael Scott Belsley Financiamento atribuído: 31 350.00 Euros Data de início: 1 de Outubro de 2003 Duração: 3 anos Título: Um sistema laser pulsado de Ti: safira para estudos espectroscópicos e de óptica não linear Referência: Conc-REEQ/25/2001 Coordenador do projecto: Michael Scott Belsley Financiamento atribuído: 572 800.00 Euros Data de início: 15 de Novembro de 2004 Duração: 31 de Dezembro de 2006 6 - Outra informação

VI.I Outras palestras/seminários proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

M.R.C. Pereira, J.F.A. Ferreira and G. Hungerford, “Photophysics of mixed AlP-AlPc dimers in titania based sol-gel derived porous matrices”, 4th International Conference on Sol-Gel Materials: Research, Technology, Applications, Kliczków (Polónia), Junho 2006.

G. Hungerford, A. Rei, M.I.C. Ferreira, K. Suhling and C. Jones, “Use of fluorescence to monitor diffusion and biomolecule incorporation in a sol-gel derived medium for biosensor applications”, 4th International Conference on Sol-Gel Materials: Research, Technology, Applications, Kliczków (Polónia), Junho 2006.

G. Hungerford, A. Rei, M.I.C. Ferreira, K. Suhling and C. Jones, “Use of fluorescence to examine the incorporation and accessibility of enzymes in sol-gel derived matrices”, XIIth International Symposium on Luminescence Spectrometry: Detection Techniques in Biomedical, Environmental and Food Analysis, Lugo (Espanha), Julho 2006.

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A. Rei, G. Hungerford and M.I.C. Ferreira, “Use of fluorescence techniques and Nile Red to examine enzyme conformation”, XIIth International Symposium on Luminescence Spectrometry: Detection Techniques in Biomedical, Environmental and Food Analysis, Lugo (Espanha), Julho 2006.

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J. Benesch, G. Hungerford, J.F. Mano and R.L. Reis, “Use of fluorescent labels to study changes in protein conformation upon adsorption to fluorescent polymers”, ESB - 20th European Conference on Biomaterials, Nantes (França), Set. 2006.

C. Tregidgo, K. Suhling, G. Hungerford, A. Rei and M.I.C. Ferreira, “The study of molecular diffusion in a sol-gel derived medium using fluorescence recovery after photobleaching (FRAP) and time-resolved fluorescence anisotropy”, Biophotonics: Technology and Applications, London (UK), Dez. 2006.

Maria-João R.P. Queiroz, M. Solange D. Carvalho, Elisabete M.S. Castanheira and Paula M.T. Ferreira, “Synthesis and DNA interaction of a new benzothienoindole”, XXII European Colloquium on Heterocyclic Chemistry, Bari (Italy), 2006.

Ana S. Abreu, Elisabete M.S. Castanheira, Paula M.T. Ferreira and Maria-João R.P. Queiroz, “Synthesis and fluorescence of methyl 3-arylindole-2-carboxylates obtained from �-aryldehydrophenylalanines”, 4th Spanish-Portuguese-Japanese Organic Chemistry Symposium (4SPJ-OCS), Santiago de Compostela (Spain), 2006.

Lívia Santos, D. Rodrigues, M. Lira, R. Oliveira, E. Yebra-Pimentel Vilar, M. Elisabete C.D. Real Oliveira and J. Azeredo, “Attachment of a clinical strain of Staphylococus epidermidis to worn and unworn silicone hydrogel contact lenses”, Biofilms II: Attachment and dettachment of pure and mixed cultures, Leipzig (Alemanha), Março 2006.

Lívia Santos, D. Rodrigues, M. Lira, R. Oliveira, E. Yebra-Pimentel Vilar, M. Elisabete C.D. Real Oliveira and J. Azeredo, “Caracterização qualitativa e quantitativa de depósitos de proteínas em lentes de contacto de silicone-hidrogel”, 3º Congresso Internacional de Optometria, Braga (Portugal), Abril 2006.

M. Lira, M. Elisabete C.D. Real Oliveira, E. Yebra-Pimentel Vilar, J. Azeredo and L. Santos, “Lentes de contacto hidrófilas – porquê tanto abandono”, 3º Congresso Internacional de Optometria, Braga (Portugal), Abril 2006.

M. Lira, M. Elisabete C.D. Real Oliveira, E. Yebra-Pimentel Vilar, J. Azeredo and L. Santos, “The effect of conventional and silicone hydrogel contact lenses wear on the tear film”, ARVO, Florida (USA), Maio 2006.

Lívia Santos, D. Rodrigues, M. Lira, R. Oliveira, E. Yebra-Pimentel Vilar, M. Elisabete C.D. Real Oliveira and J. Azeredo, “Efficacy of worn silicone hidrogel contact lenses disinfection by a multipurpose solution”, ISME-11 – 11th International Symposium on Microbial Ecology: The Hidden Powers - Microbial Communities in Action, Viena (Austria), Agosto 2006.

J.P. Neves da Silva, Paulo J.G. Coutinho and M.E.C.D. Real Oliveira, “Characterization of Lipolexes by Fluorescence Spectroscopy. The effect of Monoolein (monoacyl-rac-glycerol) and Cholesterol (Ch) on the condensation efficiency of DNA”, Jornadas do Centro de Física da UM 2006, Braga (Portugal), Nov. 2006.

Isabel Ferreira, Júlia Tovar, “Physics in the City”, comunicação oral apresentada no I Encontro Comunicar Ciência em Portugal (Communicating Science in Portugal), Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Junho de 2006.

T. de Lacerda–Aroso, M. I. C. Ferreira, A. Mata, “Physics in the arts and the art of physics in the Monastery of São Martinho de Tibães”, poster apresentado no I Encontro Comunicar Ciência em Portugal (Communicating Science in Portugal), Instituto Gulbenkian de Ciência, Oeiras, Junho de 2006.

Boris P.J. Bret, Eduardo J. Nunes-Pereira, Michael S. Belsley, “Interference fringes from multiple scattering media: Taking apart the Enhanced Backscattering cone”, poster apresentado na conferencia internacional “Imaging, Communication and Disorder”, Junho de 2006, (http://waves2006.grenoble.cnrs.fr) e nas Jornadas do Centro de Física da Universidade do Minho, Novembro de 2006.

VI.II Participação em mesas redondas e tertúlias científicas

M. Elisabete C.D. Real Oliveira, Participação na Mesa Redonda “Molecular therapies, perpectives and bottleneck”, integrada no Simpósio Internacional “Agents for Molecular Therapy: Preparation and Applications”, Universidade do Minho, Setembro 2006. M. Isabel C. Ferreira, Apresentação do tema “Energia: Presente e Futuro”, a convite dos organizadores do Café Scientifique em Portugal, Cooperativa Cultural Velha-A-Branca, Braga, Dezembro de 2006.

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7 – Colaborações com outras instituições

Maria João R.P. Queiroz, Paula M.T. Ferreira, Manuela Raposo e M. Sameiro T. Gonçalves, Centro de Química da Universidade do Minho.

J.M.G. Martinho, M.N. Berberan-Santos e A. Fedorov, Centro de Química-Física Molecular do Instituto Superior Técnico, Universidade Técnica de Lisboa.

Eloi Feitosa, Departamento de Física, IBILCE/UNESP, São José do Rio Preto, SP, Brasil.

Department of Physics, Kings College London, Strand London, UK.

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6.2. Grupo de Fenómenos Cooperativos em Dieléctricos (FCD)

1- Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

A actividade de investigação desenvolvida no grupo ao longo do ano de 2006 centrou-se nos seguintes tópicos:

i) Procura, síntese e caracterização de novos dieléctricos orgânicos e semi-orgânicos.

ii) Estudo das propriedades cooperativas polares e transições de fase de compostos com ligações de hidrogénio.

iii) Síntese, processamento e estudo da resposta electro-mecânica de sistemas poliméricos baseados no PVDF.

iv) Caracterização da resposta dieléctrica no domínio das micro-ondas de cerâmicos de lantânio

v) Produção por ablação laser de filmes nano-granulares de compostos ferroeléctricos em matrizes de elevada polarizabilidade.

vi) Estudo de filmes, heteroestruturas e cerâmicos multiferróicos magneto-eléctricos.

O trabalho realizado em todos este domínios deu origem a 24 artigos publicados em revistas internacionais e a 29 comunicações em congressos nacionais e internacionais. A consulta da lista de publicações que se apresenta neste relatório permitirá ao leitor interessado obter informações mais detalhadas sobre os sistemas concretos estudados e as técnicas exploradas.

No que respeita ao esforço de desenvolvimento de infra-estruturas e de competências experimentais, o ano de 2006 marca a conclusão do projecto de reequipamento científico que o grupo havia iniciado em 2005, assim como a aprovação e planificação de um novo laboratório dedicado ao estudo de propriedades magnéticas e electro-mecânicas.

2 - Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento

José Luís Ribeiro Professor Associado

Etelvina de Matos Gomes Professor Associado

Senenen Lanceros-Mendéz Professor Auxiliar

Bernardo Gonçalves Almeida Professor Auxiliar

Luis Manuel Gomes Vieira Professor Auxiliar

Jorge António Silva Mendes Professor Auxiliar Convidado (até 30 de Agosto)

Membros visitantes

Dmitry V. Isakov bolseiro de Pós – doutoramento (em colaboração com o grupo FAMO)

V. J. Gomes Silva Sencadas aluno de doutoramento

Sérgio F. S. Mendes aluno de doutoramento

M. I. Tarroso-Gomes bolseiro de investigação

J. Gúsman Barbosa bolseiro de investigação

Jivago Serrado Nunes bolseiro de investigação

Marco Aurélio Pinto da Silva bolseiro de investigação

Pedro Filipe Antunes da Rocha bolseiro de investigação

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3 - Produção científica

I. Artigos ISI: A. Almeida, S. Sarmento, M. R. Chaves, J. L. Ribeiro, L. G. Vieira, ML Santos, A. Klöpperpieper, “An alternative phase diagram for the betaine phosphate-betaine arsenate mixed system” Phys. Rev B 74 (6), 64112 (2006)

A. Salak, D. Khalyavin, V. Ferreira, J. L. Ribeiro, L. G. Vieira, “Structure refinement, far infrared spectroscopy and dielectric characterization of (1-x)La(Mg1/2Ti1/2)O3-xLa2/3TiO3 solid solutions” J. Appl. Physics 99, 1 (2006)

B.G. Almeida, A. Pietka, P. Caldelas, J.A. Mendes and J.L. Ribeiro, “Determination of infrared optical parameters of SrTiO3 thin films from the reflectivity spectrum”, Thin Solid Films, 513, 275 (2006).

C. M Costa, V. Sencadas, J. F. Mano et al. “Effect of poling on the mechanical properties of beta-poly(vinylidene fluoride)” Materials Science Forum 514-516, 951 (2006).

D.D. Khalyavin, A.M.R. Senos, P.Q. Mantas, D.N. Argyriou, I. Tarroso Gomes, L.G. Vieira, J.L. Ribeiro, “Structure refinement and dielectric characterization of new A-site deficient La5/3MgTaO6 perovskite”, J. of Solid State Chemistry 180, 40 (2007) (on line: September (2006).

F. Cardoso, B.G. Almeida, P. Caldelas, J.A. Mendes, “Structural and electrical characterization of lead metaniobate thin films deposited by pulsed laser ablation”; Ferroelectrics, 335, 201 (2006).

F. Cardoso, B.G. Almeida, P. Caldelas, J.A. Mendes, “Structural characterization of lead metaniobate thin films deposited by pulsed laser ablation”, Mater. Sci. Forum., 514-516, 207, (2006).

H. F. Castro, S. Lanceros-Mendez, J. G. Rocha, “Separation of the pyro- and piezoelectric response of electroactive polymers for sensor applications” Materials Science Forum, 514-516, 202 (2006).

J. G. Rocha, G. Minas, S. Lanceros-Mendez, “Optical coupling between scintillators and standard CMOS detectors”, Nuclear Instruments and Methods in Physical Research (Section-A) 556 (1), 281 (2006).

J. L. Ribeiro, L. G. Vieira,I. Tarroso Gomes, J. A.Moreira, A. Almeida, M.R. Chaves “Infrared reflectivity study of the phase transitions in sodium ammonium sulphate di-hydrate”, J. Phys.: Cond. Matter 18 , 1-18 (2006)

J. S. Nunes, A. Kouvatov, V. Mueller et al. “Piezoelectric and optical response of uniaxially stretched (VDF/TrFE)(75/25) copolymer films”, Materials Science Forum 514-516, 945 (2006).

J. S. Nunes, V. Sencadas, A. Wu et al. , “Electrical and microstructual changes of beta-PVDF under uniaxial stress studied by scanning force microscope”, Materials Science Forum, 514-516, 915 (2006).

J.G.V. Rocha, S. Lanceros-Mendez, “3-D modeling of scintillator-based x-ray detectors”, IEEE Sensors Journal 6 (5), 1236 (2006).

S. Lanceros-Mendez, M. Kohler, G. Schaack et al. “Phase diagram of the betaine arsenate-betaine phosphate mixed crystal system by dielectric hysteresis and current curves” Phys. Rev. B 73, 174118 (2006).

V. Sencadas, R. Gregório, S. Lanceros-Mendez, “Processing and characterization of a novel nonporous poly(vinilidene fluoride) films in the beta phase”, Journal of Non-Crystalline Solids 352, 226 (2006).

V. Sencadas, S. Lanceros-Méndez, J.F. Mano, “Thermal characterization of a vinylidene fluoride-trifluorethylene (75–25) (%mol) copolymer film”, Journal of Non-Crystalline Solids 352, 5376–5381 (2006)

V. Sencadas, V. M. Moreira, S. Lanceros-Mendez et al, “Alpha-to-beta transformation on PVDF films obtained by uniaxial stretch”, Materials Science Forum, 514-516, 872 (2006).

V.H. Rodrigues, M.M.R Costa, E.D. Gomes., A. Criado “Crystal structure of potassium rubidium bis(L-malate) L-malic acid, K(K067Rb0.33)(C4H5O 5)2·C4H6O5” Zeitschrift fur Kristallographie - New Crystal Structures 221 (2), 157-158 (2006).

A.C. Fernandes, P. Carvalho, F. Vaz, S. Lanceros-Méndez, A.V. Machado, N.M.G. Parreira, J.F. Pierson, N. Martin, “Property change in multifunctional TiCxOy thin films: Effect of the O/Ti ratio” Thin Solid Films 515, 866–871 (2006) (em conjunto com o grupo GRF)

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E.D. Gomes , V.H. Rodrigues , M.M.R. Costa , M.S. Belsley , P. Cardoso , C.F. Goncalves , F. Proenca , “Unusual supramolecular assembly and nonlinear optical properties of L-histidinium hydrogen malate,” J. Sol. State Chem. 179: 2521-2528 (2006) (em conjunto com o grupo FAMO)

ED Gomes , VH Rodrigues, M.M.R. Costa , E Nogueira , M. S. Belsley , “Supramolecular structure and second harmonic generation in strontium bis(hydrogen L-malate) hexahydrate” ACTA CRYST. C 62: M416-M418 (2006) (em conjunto com o grupo FAMO)

J.A.F. Gamelas , F.M. Santos , V. Felix , A.M.V..Cavaleiro , E.D. Gomes , M.S. Belsley , M.G.B. Drew , “Novel charge transfer supramolecular assemblies with Keggin anions and 2-amino-5-nitropyridine,” DALTON TRANSACTIONS (9): 1197-1203 (2006) (em conjunto com o grupo FAMO)

M. M. M. Raposo , A.M.R.C. Sousa , G. Kirsch , P. Cardoso , M. S. Belsley , ED Gomes , A. M. C. Fonseca , “Synthesis and characterization of dicyanovinyl-substituted thienylpyrroles as new nonlinear optical chromophores”, Organ.. Letters 8 3681-3684 (2006) ( em conjunto com o grupo FAMO)

S. Vanishri , H.L. Bhat , A. Deepthy , V.P.N. Nampoori , E.D. Gomes , M.S. Belsley , “Laser damage threshold studies on urea L-malic acid: A nonlinear optical crystal,” J. Appl. Phys. 99: Art. No. 083107 (2006) (em conjunto com o grupo FAMO).

II. Proceedings ISI:

III. Livros ou capítulos de livros:

Encyclopedyia of sensors: J. G. Rocha and S. Lanceros-Mendez, "Scintillator based x-ray detectors," Encyclopedia of Sensors, American Scientific Publishers (2006) Vol. 9, Ch. 1 pp. 1-33. ISBN: 1-58883-056-X; Edited by C. A. Grimes, E. C. Dickey, and M. V. Pishko

IV. Patentes nacionais:

Sensor de fluxo baseado em polímeros piezoeléctricos - Senentxu Lanceros-Mendez, Vitor João Gomes da Silva Sencadas; Gerardo Rocha, Graça Minas, 2006

V. Patentes internacionais:

Patent Number PCT/IB2006/052474: “Non Porous Beta Poly(vinilidene fluoride) films and processing method”, Patent pending. Senentxu Lanceros-Mendez, Vitor João Gomes da Silva Sencadas; Rinaldo Gregorio Filho.

“x-ray imaging matrix with light guides and intelligent pixel sensors, radiation or high energy particle detector devices that contain it, its fabrication process and its use” ; José Gerado Vieira da Rocha, Senentxu Lanceros-Méndez

VI. Teses de mestrado terminadas em 2006: Título: Exploração do Conceito de Energia através de 20 Actividades Práticas Autor: Leonor do Céu Mendes Monteiro Supervisor: Senen Lanceros Mendes Título: Estudo do efeito da temperatura e a taxa de deformação nas propriedades mecânicas de poli(fluoreto de vinilideno-trifluor etileno), P(VDF-TrFE Autor: Isabel Maria Pelicano Fernandes Supervisor: Senen Lanceros Mendes, Título: A descoberta física do ambiente – Uma abordagem de ensino por projectos para alunos do 8º ano Autor: Júlia Rodrigues Supervisor: Senen Lanceros Mendes

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Título: Metodologia para o ensino da Física no 1º ciclo do Ensino Básico – Um estudo centrado nos circuitos eléctricos e no calor Autor: Ana Ribeirinho Supervisor: Senen Lanceros Mendes, Título: Energia eléctrica fornecida por um painel fotovoltaico: laboratório virtual Autor: Jorge Silva Supervisor: Senen Lanceros Mendes e Vicente Fonseca

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006: VIII. Teses de Mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior:

Título: Estudo do efeito da temperatura e a taxa de deformação nas propriedades mecânicas de poli(fluoreto de vinilideno), b-PVDF, polarizado e não polarizado Autor: Francisco José Matias Martins Supervisor: S. Lanceros-Mendez Título: Estudo da piezoeléctricidade em PZN-PT e PMN-PT Autor: Francisco Estanislau Supervisor: S. Lanceros-Mendez (co-orientação com Michael Belsley) Título: - Estudo do comportamento dos anti-estáticos em espuma de polietileno não reticulada. Autor: José Carlos Costa Supervisor: Senen Lanceros-Mendez e Ana Vera Machado Título:– Materiais piezoeléctricos para aplicações como sensores. Mestrado em Electrónica Autor: Hélder F. Castro Supervisor: Gerardo Rocha e Senentxu Lanceros-Mendez Título: Experimentar o Ambiente Autor: Maria Conceição Morais Gomes Supervisor: Senen Lanceros-Mendez Título: Laboratórios Virtuais no Âmbito do Electromagnetismo para o Ensino da Físicas: Básico e Secundário Autor: Gustavo José Afonso Andrês Supervisor: Senen Lanceros-Mendez e Vicente Fonseca Título: Um mundo de Luz e Som Autor: Ana Pereira Supervisor: Senen Lanceros-Mendez Título: Laboratórios Virtuais no Âmbito da Termodinâmica para o Ensino da Físicas: Básico e Secundário Autor: Luís Miguel da Silva Martins Supervisor: Senen Lanceros-Mendez e Vicente Fonseca Título: Criação de uma página de recursos e utilidades no âmbito de um projecto de Laboratórios Virtuais Autor: Joana Alexandra Oliveira Machado Supervisor: Senen Lanceros-Mendez e Vicente Fonseca Título: Influencia das condições de processamento na microestrutura e a fase de PVDF Autor: Marco Pinto Supervisor: Senen Lanceros-Mendez

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Título: Materiais piezoeléctricos para aplicações interactivas Autor: António Miguel Gonçalves Supervisor: Senen Lanceros-Méndez e Gabriela Botelho Título: Polímeros piezoeléctricos para aplicações em autorradios Autor: Miguel Ribeiro Supervisor: Senen Lanceros-Mendéz e Gerardo Rocha Título: Procesamento e caracterização de nano-compósitos de nanopartículas metálicas e polímeros electroactivos Autor: Daniel Miranda Supervisor: Senen Lanceros-Méndez

IX. Teses de Doutoramento em curso iniciadas em 2002 ou posterior:

Título: Influência das condições de processamento na morfologia e na estrutura de PVDF e do copolímero P(VDF-TrFE) e a sua relação com as propriedades térmicas, mecânicas e eléctricas” SFRH/BD/16543/2004 Autor: Vitor João Gomes Silva Sencadas Supervisor: Senen Lanceros-Mendez e José Luis Gomez Ribelles (Departamento de Termodinâmica Aplicada da Universidade Politécnica de Valencia, Espanha) Título: Development of new composites and nano-composites based in electroactive polymers with applications as sensors and in optoelectronics - SFRH/BD/22506/2005, Aprovada em Agosto de 2005 Autor: Sérgio Firmino Soares Mendes Orientador: Senen Lanceros-Mendez

4 - Outras actividades cientificas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

Oral: Detector de raios-x baseado em cintiladores e cavidades micromaquinads, J. G. Rocha e S. Lanceros-Mendez, 15ª Conferência Nacional de Física, Física 2006, Aveiro, 4-7 Setembro de 2006.

OOrraall:: iinnfflluuêênncciiaa ddaa cciinnééttiiccaa ddee ccrriissttaalliizzaaççããoo nnaa mmiiccrrooeessttrruuttuurraa ddoo αα--PPVVDDFF ee γγ--PPVVDDFF,, M. P. Silva, V. Sencadas, A. Rolo, G. Botelho, A.V. Machado and S. Lanceros-Mendéz, 15ª Conferência Nacional de Física, Física 2006, Aveiro, 4-7 Setembro de 2006.

OOrraall:: RReellaaççããoo eennttrree aa rreeppoossttaa ppiieezzooeellééccttrriiccaa MMaaCCRROO EE mmiiccrroossccóóppiiccaa ddee PPOOLLII((FFLLUUOORREETTOO DDEE VVIINNIILLIIDDEENNOO)) ((PPVVDDFF)),, J. Serrado Nunes, V. Sencadas, L. Fernandes Silva, A. Wu, P.M. Vilarinho, A. Kholkin, A. Kouvatov, H. Beige, M. Belsley, S. Lanceros-Mendéz, 15ª Conferência Nacional de Física, Física 2006, Aveiro, 4-7 Setembro de 2006.

Oral: Estudo da influência da temperatura de cristalização na transição de fase do PVDF-TrFE (72/28), A. Ferrerira, V. Sencadas, S. K. Mendiratta, J. Monteiro and S. Lanceros-Mendéz, 15ª Conferência Nacional de Física, Física 2006, Aveiro, 4-7 Setembro de 2006.

Oral: a to b Phase Transformation in PVDF by Raman and Infrared Spectroscopy, V. Sencadas, A. Rolo, Rinaldo Gregório Jr., S. Lanceros-Méndez, IV Congreso Ibérico de Espectroscopia; XX reunión nacional de espectrocopia, 10-14 setember 2006

Oral : SEMINÁRIO - “Educação para a Ciência”, 9 de Setembro de 2006, Ensinar Física usando a vivência dos alunos – Drs A. Ribeirinho/S. Lanceros-Mendez. U Minho

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II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras

instituições:

Oral: Workshops “Valorizar o conhecimento: Inovação Tecnológica e Empreendedorismo - Open Industry-Day: Micro-Nano Technologies” "Electroactive materials for sensor, actuator and biological applications" Senen Lanceros Mendez.

Oral: Jornada de Reflexão da Escola de Ciências; Interacção da Universidade com as empresas e a comunidade. Alguns projectos em curso na Escola de Ciências da Universidade do Minho. Quarta-feira, 12 de Abril de 2006; Anfiteatro da Escola de Ciências

Desenvolvimento de uma solução híbrida (aço + PRFV) para produção de botijas para gases petrolíferos, Senentxu Lanceros-Mendez

Spin-off académico "UltraVisioGraph" (Radiologia Digital), Senentxu Lanceros-Mendez

Digital X-ray microdetectors on CMOS technology for medical imaging, Senentxu Lanceros-Mendez

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

Suportes macroporosos para engenharia de tecidos; Prof. José Luis Gomez Ribelles do Centro de Biomateriales e Departamento de Termodinâmica Aplicada da Universidade Politécnica de Valencia, Valencia, Espanha, em 2 de Março de 2006.

IV. Organização de conferências:

3ª Conferência Internacional “Hands-on Science. Science Education and Development”. Rede europeia Sócrates/Comenius 3 “Hands-on Science”, 4 a 9 de Setembro, 2006, em Braga Conference (S. Lanceros-Mendez: vice-chair and local organizing commitee).

V. Palestras de divulgação:

O dia depois de amanhã, S. Lanceros-Mendez, Jornadas de Cinema Científico, Escola de Ciencias da Saúde, Universidade do Minho, Novembro 2006

VI. Organização de actividades de divulgação:

Membro da comissão organizadora dos Colóquios do CFUM, Bernardo Almeida

5 - Projectos aprovados em curso

Título: Molecular Hybrids of Polyoxometalates and Organic Molecules: synthesis, characterization and determination of non-linear properties Referência: POCTI/CTM/37713/2001 Coordenador: E. de Matos Gomes e M. Belsley Financiamento atribuído: 31 350.00 Euros Data de início: 1 de Outubro de 2003 Duração: 3 anos, porrogado por mais 1 ano Título: Heteroestruturas nanoscópicas magneto-eléctricas artificiais Referência: POCI/CTM/60181/2004 Coordenador: Bernardo Almeida

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Financiamento atribuído: 45 288.00 Euros Data de início: 1 de Junho de 2005 Duração: 3 anos Título: Processamento e caracterização de polímeros electro-activos e compósitos baseados no PVDF Referência: POCI/CTM/59425/2004 Coordenador: Senen Lanceros Mendez Financiamento atribuído: 52 752.00 Euros Data de início: 1 de Abril de 2005 Duração: 3 anos Título: Novos materiais dieléctricos: propriedades fundamentais e aplicações Referência: REEQ-703/FIS/2005 Coordenador: José Luís Ribeiro Financiamento atribuído: 178 875.00 Euros Data de início: 15 de Março de 2005 Duração: 31 de Dezembro de 2006 Título: Acção Integrada Luso-Alemã CRUP - Electromechanical and Thermal Response of High-Strain Relaxor Ferroelectrics and Polymers for Sensor and Actuator Application Referência: Nº A-16/04”, Responsável: Senen Lanceros Mendez Título: Acordo de Cooperação Científica e Tecnológica Portugal-Argentina – Modification of the nonlinear optical properties of organic materials Referência: (CRICES/SECYT) 2005-2006 Responsável: Etelvina de Matos Gomes Título: Structuring Polymers Referência: COST- Action 12 Responsável: Senen Lanceros Mendes Título: Influencia das condições de processamento na morfologia e fases cristalinas do PVDF e nas transições de fase do co-polímero P(VDF-TrFE) Referência: Plastinet, rede alpha da União Europeia Financiamento atribuído: 4 000.00 Euros Responsável: Senen Lanceros-Mendes, Coordenação do Departamento de Engª Polímeros Título: PEGASUS Integrating engineering processing and materials technologies for the Euopean automotive sector Referência: NMP2-CT-2006-026673 Financiamento atribuído: 27 000.00 Euros Responsável: Senen Lanceros-Mendes, Coordenação do Departamento de Engª Polímeros Título: Produção e acumulação de energia baseada em polímeros piezoeléctricos Referência: Atlanta. 2006-2007 Financiamento atribuído: 6 340.40 Responsável: Senen Lanceros Mendes Título: Spin-off académico "Somatica M&A" Referência: "Somatica M&A" Responsável: Senen Lanceros-Mendes, Mentor Universitario do Projecto Título: Desenvolvimento de fio piezoeléctrico Referência: In2Tech Financiamento atribuído: 1 200.00 Euros

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Responsável: Senen Lanceros-Mendes, coordenação Departamento de Engª Textil. Título: Detectores de raios-x baseado em materiais scintilaedores: construção de protótipo Referência: SIUPI 2006 Financiamento atribuído: 73 950.00 Euros Responsável: Senen Lanceros-Mendes 6 - Outra informação

VI.I Outras palestras/seminários proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

J. Barbosa, B.G. Almeida, J.A. Mendes, A.G. Rolo, J.P. Araújo “Structural characterization of nanogranular BatiO3-Cofe2O4 thin films deposited by laser ablation on Si/Pt substrates”, Comunicação apresentada na conferência “Trends in nanotecnology TNT2006”, 4-8 Setembro, Grenoble, France (2006).

J. Barbosa, B.G. Almeida, J.A. Mendes, A.G. Rolo, J.P. Araújo, J.B. Sousa “Magnetic characterization of nanogranular BatiO3-Cofe2O4 thin films deposited by laser ablation on Si/Pt substrates”, Comunicação apresentada na conferência “Materials Reseach Society Fall Meeting -MRS Fall 2006”, 27 Novembro a 1 Dezembro, Boston, USA (2006).

J. Barbosa, B.G. Almeida, J.A. Mendes, A.G. Rolo, J.P. Araújo “Nanogranular BatiO3-Cofe2O4 thin films deposited by laser ablation on Si/Pt substrates”, Comunicação apresentada na conferência nacional de Física FISICA 2006, 4-8 Setembro, Aveiro, Portugal (2006).

D. Isakov, E. de Matos Gomes, M. S. Belsley, J. L. Ribeiro, T. Arôso, V. Rodrigues, M. Costa, A. Criado “ Caesium hydrogen malate hydrate; structure, pyroelectric, electro-optical and non-linear optical propertie; eighth European Conference on Application of Polar Dielectrics, Metz September (2006).

A. Almeida, S. Sarmento, M. R. Chaves, JL Ribeiro, LG Vieira, M. L. Santos, A. Klöpperpieper, A. Costa “Low temperature phases in the BA-BP mixed system”, , FISICA 2006, Setembro, Aveiro (2006).

Poster: J. G. Rocha, C. Santos, J. M. Cabral and S. Lanceros-Mendez, "3 Axis Capacitive Tactile Sensor and Readout Electronics," Proc. ISIE 2006, Montreal, Canada, 9-13 Julho, 2006.

Poster: P. Alpuim, S. Lanceros-Mendez, V. Sencadas, M. Andrade, S.A. Filonovich; “Piezo-Resistive Properties of Nanocrystalline Silicon Thin Films Deposited on Plastic Substrates By Radio-Frequency and Hot-Wire Chemical Vapor Deposition”, E-MRS, Nice, 2006 .

Poster: J. Gonçalves, J.G. Rocha, S. Lanceros-Mendez, J. P. Nunes, P. J. Antunes and F.W.J. van Hattum ”Study The Risk Of Potential Electrostatic Brush Discharges Occur In Thermoplastic Matrix Composite Pressure Gas Cylinders, 12th European Conference on Composite Materials, Biarritz, 2006.

Poster: C. Pinheiro, J. G. Rocha, L. M. Gonçalves, S. Lanceros-Mendez and G. Minas, "A Tunable Fabry-Perot Optical Filter for Application in Biochemical Analysis of Human's Fluids," Proc. ISIE 2006, Montreal, Canada, 9-13 Julho, 2006.

Poster: C. P. Santos, J. G. Rocha and S. Lanceros-Mendez "Capacitive Tactile Sensor For 3 Axis Force Measurements," Proc. Eurosensors XX, Gotemburgo, Suécia, 17-20 Setembro, 2006.

Poster: S. Lanceros-Mendez and J. G. Rocha "X-Ray Detector Based On The Seebeck Effect," Proc. Eurosensors XX, Gotemburgo, Suécia, 17-20 Setembro, 2006.

Poster: Relação entre as condições de processamento do PVDF e a sua estabilidade térmica, A. M.Gonçalves, V. Sencadas, G. Botelho and S. Lanceros-Mendéz, 15ª Conferência Nacional de Física, Física 2006, Aveiro, 4-7 Setembro de 2006.

Poster: O Ensino Experimental da Física a partir das ideias dos estudantes; A. M. Ribeirinho and S. Lanceros-Mendez; Encontro Ibérico para o Ensino da Física , Aveiro 5-7 Setembro 06

Poster: Teaching Physics using students previous ideas and experimentation, A. M. Ribeirinho, and S. Lanceros-Mendez, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Poster: Who’s afraid of electricity? Virtual laboratories for the understanding of the electric field concept G. Andrês, L. Serra, A. Kudala, V. Fonseca and S. Lanceros-Mendez, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

Poster: Implementation of a virtual photovoltaic panel experiment: implementation and pedagogical impact, J. Silva, L. Serra, A. Kudala, V. Fonseca and S. Lanceros-Méndez, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

Poster: The Physical Discovery of the Environment, M. J. Monteiro Rodrigues and S. Lanceros-Mendez, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

Forty Sho(r)ts on Einstein: a film contest, Mário Almeida, Luís Cunha, Mikhail Vasilevskiy, Senentxu Lanceros-Mendez, Vicente Fonseca, Bernardo Almeida, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

Poster: Virtual laboratories on the subject “Abortion and emission of radiation”, L. Martins, L. Serra, A. Kudala, V. Fonseca and S. Lanceros-Mendez, 3rd Internatinal Conference Hands on Science, September 2006, Braga, Portugal

Poster: G. Botelho, S. Lanceros-Mendez, M. Gonçalves e V. Sencadas "Relationship between the processing conditions of poly(vinylidene fluoride) and its thermal stability", 4th International Conference on Polymer Modification, Degradation and Stabilization, San Sebastian, Spain, 10-14 Setembro 2006.

Poster: Electrical and Microstructural Changes of �-PVDF under Different Processing Conditions by Scanning Force Microscopy, J. Serrado Nunes, V. Sencadas, A. Wu, P.M. Vilarinho, A. Kuvatov, H. Beige, L. Fernandes Silva, M. Belsley, S. Lanceros-Méndez, Materials Research Society Meeting, Boston, November 2006

Poster: Influence of the crystallisation kinetics on the microstructural properties of a-PVDF, M. P. Silva, V. Sencadas, A.G. Rolo, A. V. Machado and S. Lanceros-Méndez, Materials Research Society Meeting, Boston, November 2006

Poster: influência da microestructura e do polimorfismo nas propriedades electroactivas de POLI(FLUORETO DE VINILIDENO) (PVDF); Grupo de Fenómenos Cooperativos em Dieléctricos- FCD; Jornadas Centro de Física, Novembro 2006.

Poster: Detectores de raios-x baseados em materiais cintiladores, C.M. Costa, r. Sousa, J.G. rocha, g. minas, l.m. gonçalves, S.Lanceros-Mendez; Jornadas Centro de Física, Novembro 2006.

7 – Colaborações com outras instituições IFIMUP (Universidade do Porto); CICECO (Universidade de Aveiro); CEMDRX (Universidade de Coimbra), Universidade

de la Plata (Argentina), Fachbereich Physik, Universität des Saarlandes (A. Klöpperppieper), Fachbereich Physik,

Universität Würzburg (G. Schaack), Montana State University – Montana, USA (V. H. Schmidt), Institute of

Crystallography, Russian Academy of Sciences, Moscovo, Rússia (Prof. A. Baranov), Engenharia de Polímeros,

Universidade do Minho (J. Mano), Engenharia Electrónica, Universidade do Minho (J. H. Correia, G. Rocha),

Departamento de Física, Universidade de Aveiro (Prof. Mendiratta), Departamento de Termodinâmica Aplicada da

Universidade Politécnica de Valencia, Valencia, Espanha, (Prof. José Luis Gomez Ribelles) , Fachbereich Physik, Martin-

Luther-Universität Halle-Wittenberg, Alemanha (Prof. Horst Beige), Departamento de Engenharia de Materiais,

Universidade Federal de São Carlos, Brasil, Rinaldo Gregório Filho.

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

6.3. Grupo de Física Computacional e Teórica (FCT)

1. Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

Procedeu-se a uma alteração do modelo mesoscópico de simulação do funcionamento de díodos emissores de luz poliméricos, com o qual se estudou a influência das barreiras de energia nas interfaces eléctrodo/polímero e da interface polímero/polímero na injecção, transporte, aprisionamento e recombinação de carga bipolar nestes dispositivos.

Estudou-se os efeitos do comprimento de conjugação e da torção entre segmentos conjugados na mobilidade de carga intra-molecular em cadeias poliméricas semicondutoras, usando um método de dinâmica molecular quântico.

Estudou-se do efeito da adição de oxigénio nas propriedades estruturais e elásticas de filmes finos de TiC, usando o formalismo da teoria dos funcionais da densidade.

Estudou-se os factores que influenciam o funcionamento de reactores de plasma de hidrogénio, usando um modelo desenvolvido para o efeito. Um dos factores estudados foi a probabilidade de recombinação dos átomos de hidrogénio nas paredes do reactor.

Iniciou-se o estudo da adsorção de péptidos artificiais em superfícies de ouro, usando um método de dinâmica molecular clássica.

2. Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento:

Marta Maria Duarte Ramos Professora Associada com agregação

Luís Silvino Alves Marques Professor Auxiliar

Membros visitantes:

Helena Maria Gonçalves Correia estudante de doutoramento

Hélder Maximino Couto Barbosa estudante de doutoramento

Ana Célia Vila Verde colaboradora de pós-doutorada

3. Produção científica

I. Artigos ISI:

Helena M. G. Correia and Marta M. D. Ramos, “Modelling molecular transformations in ferroelectric polymers induced by mechanical and electric means”, Ferroelectrics, 338, 179-184 (2006)

Helena M. G. Correia and Marta M. D. Ramos, “What can we learn from vibrational analysis calculations of defective polymer chains?”, Ferroelectrics, 338, 185 - 191 (2006)

Helena M. G. Correia, Helder M. C. Barbosa and Marta M. D. Ramos, “Modelling the effect of non-planarity on luminescence energy of conjugated polymers”, Journal of Non-Crystalline Solids, 352, 1691-1694 (2006)

A. Vila Verde and Marta M. D. Ramos, “The Influence of Pulse Duration on the Stress Levels in Ablation of Ceramic: a Infinite Element Study”, Applied Surface Science, 252, 4511 – 4515 (2006)

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Centro de Física

Marta M. D. Ramos and Helena M. G. Correia, “Effects of Electric Field and Charge Distribution on Nanoelectronic Processes Involving Conducting Polymers”, Materials Science and Engineering C, 26, 1002-1006 (2006)

Marta M. D. Ramos and Helena M. G. Correia, “Modelling the Effects of Molecular Arrangements in Polymer Light-emitting Diodes”, J. Phys.: Condens. Matter 18, S429-S438 (2006)

Marta M. D. Ramos, Helena M. G. Correia and Hugo Carmo, “The Influence of Material Density on Bipolar Charge Transport in Polymer-Based Electronic Applications”, Materials Science Forum, 514 – 516, 882 – 886 (2006)

Marta M. D. Ramos, Helena M. G. Correia, “Modelling the Effects of Mesostructure on Electronic Applications of Polymer Thin Layers”, Thin Solid Films, 495, 394 – 397 (2006)

II. Proceedings ISI:

III. Livros ou capítulos de livros:

IV. Patentes nacionais:

V. Patentes internacionais:

VI. Teses de mestrado terminadas em 2006

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006:

VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior

IX. Teses de doutoramento em curso só iniciadas em 2002 ou posterior:

Título: Teoria de Processos em Sistemas Orgânicos e Biológicos Autor: Helena Maria Gonçalves Correia Supervisor: Marta Maria Duarte Ramos Título: Estudo dos Factores que Influenciam a Eficiência de Dispositivos Electrónicos Orgânicos por Simulação Computacional Autor: Hélder Maximino Couto Barbosa Supervisor: Marta Maria Duarte Ramos Título: Aprisionamento Radiativo em Vapores Atómicos (*)

Autor: Ana Rita de Faria Alves Supervisores: Eduardo Pereira, Marta Maria Duarte Ramos e Michael Belsley (Aparece listada no grupo FAMO) 4. Outras actividades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Mesoscopic Modelling of Space Charge Distribution in Polymeric Materials”, 6th International Conference on Electric Charge in Non-Conductive Materials – CSC’6, Tours, França, Julho 2006

Marta M. D. Ramos, Helena M. G. Correia, Hélder M. C. Barbosa, “Theoretical study of luminescence in conjugated polymer”, 4th Workshop on Luminescent Conjugated Polymers, Coimbra, Portugal, Abril 2006

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras

instituições:

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

IV. Organização de conferências:

V. Palestras de divulgação:

VI. Organização de actividades de divulgação:

5. Projectos aprovados em curso

Título: Computational Nanophysics: Nanoscale modelling of metals, semiconductors and organic materials Referência: Projecto nº POCTI/CTM/41574/2001 Coordenador do projecto: Marta Maria Duarte Ramos Financiamento atribuído: 41 400.00 Euros Data de início: 1 de Setembro de 2003 Duração: 3 anos Título: SEARCH: Services and Advanced Research Computing with HTC/HPC clusters Referência: Projecto nº CONC-REEQ/443/2001 Coordenador do projecto: Alberto José Proença Financiamento atribuído: 250 000.00 Euros Data de início: Setembro de 2004 Duração: 3 anos

6. Outra informação

VI.I - Outras palestras/seminários proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

A. Vila Verde, Marta M. D. Ramos, Marshall Stoneham, “Mesoscopic modeling of the response of human dental enamel to mid-infrared radiation”, American Physical Society March Meeting 2006, Baltimore, Maryland, Estados Unidos da América, Março 2006 .

A. Vila Verde, Marta M. D. Ramos, Marshall Stoneham, “Optimizing Ablation of Dental Enamel Using Mesoscopic Modelling”, E-MRS 2006 Spring Meeting, Nice, França, Maio 2006.

Ana Vila Verde, Janna K. Maranas, “Adsorption of peptides to solid surfaces”, Gordon Research Conference on Biopolymers, Newport, Rhode Island, Estados Unidos da América, Junho 2006.

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Mesoscopic Modelling of Polymer-Based Optoelectronic Devices”, 10th International Conference on Plasma Surface Engineering - PSE 2006, Garmisch-Partenkirchen, Alemanha, Setembro 2006 .

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Mesoscopic Modelling of 2-CN-PPV/PPV Polymer LED”, International Conference on Optical and Optoelectronic Properties of Materials and Applications – ICOOPMA2006, Darwin, Australia, Julho 2006.

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Mesoscopic Modelling of Polymer Light Emitting Diodes”, Segundas Jornadas do Centro de Física da Universidade do Minho, Braga, Portugal, Novembro 2006.

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Mesoscopic Modelling: One Way to Understand How Organic Optoelectronic Devices Work”, 2nd International Plastic Electronics Conference & Showcase, Frankfurt, Alemanha, Outubro 2006.

Hélder M. C. Barbosa, Marta M. D. Ramos, “Modelling the Effects of the Transparent Electrode in Polymer LEDs”, E-MRS 2006 Spring Meeting, Nice, França, Maio 2006.

Helena M. G. Correia, A. Vila Verde, Marta M. D. Ramos, “Atomistic Modelling of Biological Materials”, Segundas Jornadas do Centro de Física da Universidade do Minho, Braga, Portugal, Novembro 2006.

Helena M. G. Correia, Marta M. D. Ramos, “Modelling the Effect of Nonplanarity on Charge Transport along Conjugated Polymer Chains”, E-MRS 2006 Spring Meeting, Nice, França, Maio 2006.

Helena M. G. Correia, Marta M. D. Ramos, “Theoretical Study of Field-Dependent Polaron-type Mobility in Conjugated Polymers”, International Conference on Optical and Optoelectronic Properties of Materials and Applications – ICOOPMA2006, Darwin, Australia, Julho 2006 .

L. S. A. Marques, J. Jolly, L.L. Alves, “Modeling of capacitively-coupled hydrogen discharges: the influence wall recombination probability for H-atoms”, XVIII ESCAMPIG, Lecce, Italia, Julho 2006.

Luís S. A. Marques, Ana C. Fernandes, Filipe Vaz, Marta M. D. Ramos, “Simulation of Properties of Complex Materials”, Segundas Jornadas do Centro de Física da Universidade do Minho, Braga, Portugal, Novembro 2006 (em conjunto com o grupo GRF).

Luís S. A. Marques, Ana. C. Fernandes, Filipe Vaz, Marta M. D. Ramos, “Influence of oxygen addition on the structural and elastic properties of TiC thin films”, 10th International Conference on Plasma Surface Engineering, Garmisch-Partenkirchen, Alemanha, Setembro 2006 (em conjunto com o grupo GRF).

Luís S. A. Marques, Jacques Jolly, Luís L. Alves, “Electrical characterization of capacitively-coupled radio-frequency discharges in hydrogen”, 10th International Conference on Plasma Surface Engineering, Garmisch-Partenkirchen, Alemanha, Setembro 2006 .

VI.II Outros

Membro do painel de avaliação de projectos de investigação da Universidade de Stanford, dos Estados Unidos da América, no âmbito do programa Global Climate and Energy Project – Marta Ramos

Membro da Comissão Científica Internacional da CSC’6 - 6th International Conference on Electric Charges in Non-Conductive Materials, que se realizou em Julho de 2006, em Tours (França) – Marta Ramos

7 – Colaborações com outras instituições

Centro de Nanotecnologia de Londres e Departamento de Física e Astronomia, University College London, U.K. (A. M. Stoneham)

Queen Mary Westfield College, UK (Gavin Pearson e Jim Elliot)

Centro de Física Computacional, Universidade de Coimbra, Portugal (Carlos Fiolhais, Fernando Nogueira)

Centro de Física dos Plasmas, Instituto Superior Técnico, Portugal (Luis Lemos Alves)

Departamento de Física, Universidade de Bath, UK (Alison Walker)

Departamento de Engenharia Química, Penn State University, EUA (Janna Maranas)

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

6.4. Grupo de Física dos Materiais Nano Cristalinos (FMNC)

1. Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

O grupo continuou os seus estudos das propriedades ópticas de pontos quânticos de semicondutor embutidos em várias

matrizes e pontos quânticos auto-organizados de InAs/GaAs. Foram realizados estudos de electroluminescência de

nanoestruturas, acompanhadas por modelação teórica. O desenvolvimento do Laboratório de Fotocondutividade

(aperfeiçoamento das montagens, acesso ao laser de Ar+ do Laboratório de Raman por fibra óptica) permitiu obter novos

dados experimentais e avançar no desenvolvimento de modelos teóricos no que se diz respeito ao sistema a-Si/nc-Si e às

heteroestruturas com pontos quânticos auto-organizados. Deu-se início aos estudos da injecção de portadores de carga spin-

polarizados em heteroestruturas com pontos e poços quânticos, utilizando injectores de spin (metais ferromagnéticos) e

filtros de spin (camadas delta-dopadas com Mn).

Foram continuados os estudos teóricos da dinâmica da rede cristalina e da interacção electrão-fonão em partículas do

tamanho nano. Em particular, foi desenvolvida a teoria do efeito polarónico na difusão Raman em pontos quânticos e foi

elaborado o modelo de fonões confinados em fios quânticos. Ainda foram realizados cálculos numéricos da estrutura

electrónica de CsI á base da teoria de funcional densidade (DFT).

Filmes dieléctricos (Si02, Al203) dopados com nanopartículas de semicondutor (Ge, CdSe, CdTe, e CdS) e de ouro,

produzidos pela técnica de rf-sputtering, foram caracterizados estruturalmente e estudadas as suas propriedades ópticas.

Foram optimizados os regimes de recozimento para o controlo do tamanho das nanopartículas de semicondutor e

posteriormente produzidas estruturas do tipo condensador MOS, sobre os quais foram efectuados estudos eléctricos e de

electroluminescência. A modelação do espectro de absorção óptica com base na teoria de Mie foi efectuada para os filmes

contendo nanopartículas de ouro.

A técnica de sol-gel foi desenvolvida para o fabrico de matrizes híbridas orgânico-inorgânico, opticamente transparentes, de

elevada flexibilidade e termicamente estáveis. O estudo óptico e estrutural das matrizes produzidas por sol-gel com

incorporação de nanopartículas de CdS e metálicas (Au, Ag), foi efectuado.

Também foi realizado trabalho científico na área de materiais cerâmicos, nomeadamente estudos eléctricos, dieléctricos e

ópticos em filmes nanoesruturados baseados nos ferroeléctricos da família PZT e PLZT, produzidos utilizando a técnica de

Pulsed Laser Ablation

2. Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento:

Mikhail Vasilevsiy Professor Catedrático

M. Jesus M Gomes Professor Associado c/ Agregação

Cacilda M. L. Moura Professor Auxiliar

M. Fátima G. Cerqueira Professor Auxiliar

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

Júlia Barata de Tovar Professor Auxiliar

Ricardo Mendes Ribeiro Professor Auxiliar

Mário A. Pereira Professor Auxiliar

Francisco J. M. Macedo Professor Auxiliar-

António Mário Almeida Professor Auxiliar

Anabela G. Rolo Professor Auxiliar

Membros visitantes:

A. Khodorov bolseiro de pós-doutoramento

A. Chahboun bolseiro de pós-doutoramento

N. Baydus bolseiro de pós-doutoramento

S. Levichev bolseiro de pós-doutoramento

3. Produção científica

I. Artigos ISI:

A. Chahboun, A. G. Rolo, S. A. Filonovich, K. Gomes, “Factors influencing the Passivation of CdS Quantum Dots Embedded in Silica Glass”, Solar Energy Materials & Solar Cells 90, 1413–1419 (2006) A. Chahboun, N. V. Baidus, P. B. Demina, B. N. Zvonkov, M. J. M. Gomes, A. Cavaco, N. A. Sobolev, M. C. Carmo, and M. I. Vasilevskiy, "Influence of matrix defects on the photoluminescence of InAs self-assembled quantum dots”, Physica Status Solidi (a) 203, 1348-52 (2006)

A. I. Belogorokhov, I. A. Belogorokhov, M. I. Vasilevskii, S. A. Gavrilov, R. P. Miranda, Th. Dittrich, and D. R. Khokhlov, “Infrared absorption by polar optical phonons in a CdS nanocrystal array consisting of quantum dots and quantum wires”, JETP Letters 84, 124-126 (2006)

A. Khodorov, M. J. M. Gomes, “Optical properties of PZT 9/65/35 thin films on ITO-coated glass substrate”, Materials Science Forum III, 514-516, 193-197 (2006)

A. S. Vasin and M. I. Vasilevsky, “Modelling of the Diffusion Instability of Mercury Atoms in Cadmium-Mercury-Telluride Alloy”, Phys. Solid State 48, 37-41 (2006)

J. T. Gonçalves, V. I. Boev, A. Soloviev, B. Rodriguez-Gonzalez, C. J. R. Silva, M. J. M. Gomes, “Luminescence and absorption of hybrid xerogels doped with PbS nanoparticles prepared by gas diffusion method” , Materials Science Forum III, 514-516, 1221-1224 (2006)

M. F. Cerqueira, M. Losurdo, T. Monteiro, M. V. Stepikhova, J. Soares, M. Peres, E. Alves, O. Conde, “Study of the oxygen role in the photoluminescence of erbium doped silicon quantum dots embedded in a silicon amorphous matrix”, Journal of Non-Crystalline Solids 352, 1148-1151 (2006)

M. F. Cerqueira, M. Stepikhova, M. Losurdo, A. Kozanecki, T. Monteiro, “Erbium-doped silicon quantum dots grown by r.f. sputtering method. Competition between oxygen and silicon to get erbium”, Optical Materials 28, 836-841 (2006)

M. F. Cerqueira, M. Stepikhova, M. Losurdo, T. Monteiro, M. J. Soares, M. Peres, A. Neves, E. Alves, “Effect of the matrix on the 1.5 �m photoluminescence of Er-doped silicon quantum dots”, Materials Science Forum III, 514-516, 1116 (2006)

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

N. V. Baidus, M. I. Vasilevskiy, M. J. M. Gomes, M. V. Dorokhin, P. B. Demina, E. A. Uskova, B. N. Zvonkov, V. D. Kulakovskii, A. S. Brichkin, A. V. Chernenko, and S. V. Zaitsev, “Electrical spin injection in forward biased Schottky diodes based on InGaAs-GaAs quantum well heterostructures”, Appl. Phys. Lett. 89, 181118 (3 pages) (2006)

R. M. Ribeiro, J. Coutinho, V. J. B. Torres, R. Jones, S. J. Sque, S. Oberg, M. J. Shaw, P. R. Briddon, “Ab initio study of CsI and its surface”, Physical Review B 74, 035430-035440 (2006)

R. P. Miranda, M. I. Vasilevskiy, and C. Trallero-Giner, “Non-perturbative approach to the calculation of multi-phonon Raman scattering in semiconductor quantum dots: the polaron effect”, Phys. Rev. B 74, 115317 (13 pages) (2006)

V. I. Boev, A. Soloviev, B. Rodriguez-Gonzalez, C. J. R. Silva, M. J. M. Gomes, “Formation of CdS nanoparticles by gas-diffusion method in sol-gel derived ureasilicate matrix”, Materials Letters 60, 3793-3796 (2006)

V. I. Boev, A. Soloviev, C. J. R. Silva, M. J. M. Gomes, “Incorporation of CdS nanoparticles from colloidal solution into optically clear ureasilicate matrix with preservation of quantum size effect”, Solid State Sciences 8, 50-58 (2006)

V. I. Boev, R. A. S. Ferreira, S. S. Nobre, C. J. R. Silva, M. J. M. Gomes, L. M. Liz-Marzan, L. D. Carlos, “Photoluminescence of di-ureasil hybrids doped with silica coated Ag nanoparticles“, Materials Science Forum III, 514-516, 113-117 (2006)

A. Khodorov, M.J.M. Gomes, Preparation e optical characterization of PLZT 9/65/35 thin films on ITO-coated glass substrate Thin Solid Films 515 (2006) 1782–1787. C. Batista, A. Portinha, R. M. Ribeiro, V. Teixeira, C. R. Oliveira, “Evaluation of Laser-Glazed Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coatings under High Temperature Exposure to Molten Salts”, Surface & Coatings Technology 200, 6783-6791 (2006) (em conjunto com o grupo GRF)

C. Batista, A. Portinha, R. M. Ribeiro, V. Teixeira, M. F. Costa, C. R. Oliveira, ”Morphological and Microstructural Characterization of Laser-Glazed Plasma-Sprayed Thermal Barrier Coatings”, Surface & Coatings Technology 200, 2929-2937 (2006) (em conjunto com o grupo GRF e OCV)

C. Moura, P. Carvalho, F. Vaz, L. Cunha, E. Alves, “Raman Spectra and Structural Analysis in ZrOxNy Thin Films”, Thin Solid Films 515, 1132 (2006) (em conjunto com o grupo GRF)

L. Cunha, F. Vaz, C. Moura, L. Rebouta, P. Carvalho, E. Alves, A. Cavaleiro, Ph. Goudeau, J. P. Rivière, “Structural evolution in ZrNxOy thin films as a function of Temperature”, Surface & Coatings Technologies 200, 2917 (2006) (em conjunto com o grupo GRF)

J. Barbosa, L. Cunha, L. Rebouta, C. Moura, F. Vaz, S. Carvalho, E. Alves, E. Le Bourhis, Ph. Goudeau, J. P. Rivière, “Properties of MoNxOy thin films as a function of the N/O ratio”, Thin Solid Films 494, 201 (2006) (em conjunto com o grupo GRF)

V. Thaiyalnayaki , M. F. Cerqueira, F. Macedo, J. A. Ferreira, “Microstructure and thermal features of a-Si:H and nc-Si:H thin films produced by rf sputtering”, Materials Science Forum III 514-516, 23 (2006) (em conjunto com o grupo FAMO)

II. Proceedings ISI:

III. Livros ou capítulos de livros:

IV. Patentes nacionais:

V. Patentes internacionais:

VI. Teses mestrado terminadas em 2006: Titulo: Física de Neutrinos e Unificação das Interacções Autor: Maria da Conceição Gonçalves Nogueira Rodrigues Supervisor: C. Moura; Co-orientador: Gustavo Castelo Branco (IST).

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Relatório de Actividades de 2006

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Centro de Física

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006:

Titulo: Preparation and properties of sol-gel derived ureasilicates containing metal and semiconductor nanoparticles Autor: Victor Ivanov Boev Supervisor: M.J.M. Gomes; Co-orientador: Carlos Silva (Departamento de química, UM) VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior:

Título: A Física no Desporto Autor: Maria Antonieta Dantas de Barros Orientador: Cacilda Moura

Título: Estudo da estrutura cristalina de filmes finos de (Ti,Si)C Autor: Cláudia de Jesus Ribeiro Lopes. Orientadores: Cacilda Moura e Filipe Vaz (DFUM) Título: Estudo da influência dos parâmetros experimentais na determinação das propriedades térmicas de sólidos pela técnica da deflexão fototérmica Autor: Attila Gören Orientador: Francisco José Machado de Macedo Título: Experiências didácticas interactivas de Mecânica de Fluidos com aplicações a sistemas biológicos Autor: Rosa Maria da Silva Neto Orientador: Cacilda Moura; Co-orientador: João Alves Ferreira (DFUM) Título: Production and characterisation of composites materials based on Ge nanoparticles-doped dielectric layer Autor: Pedro Manuel de Lima Gomes Caldelas Orientadores: Maria de Jesus Gomes e Co-orientador: Dra Ana Maria Pinto (DMecânica-EEngUM) Título: Estudos de acústica da gaita-de-foles Autor: Luís Miguel Bastião Rodrigues Orientador: Mário Almeida

IX. Teses de doutoramento em curso só iniciadas em 2002 ou posterior: 4. Outras actividades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

M. F. Cerqueira, “Erbium doped nanocrystalline silicon thin films: growth and characterization”, International Workshop on Low-Dimensional Semiconductor Structures, Aveiro, Portugal, January 27 and 28, 2006.

M. I. Vasilevskiy, “Polaron effect and hot carrier relaxation in in semiconductor quantum dots”, International Workshop on Low-Dimensional Semiconductor Structures, Aveiro, Portugal, January 27 and 28, 2006.

C. Moura, “Temperature Measurements by Raman Scattering”, no XX Reunión Nacional de Espectroscopia/ IV Congresso Ibérico de Espectroscopia, Ciudad Real, Espanha, 10 a 14 de Setembro de 2006.

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II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras

instituições:

M. I. Vasilevskiy, “Polaron effect and hot carrier relaxation in semiconductor quantum dots”, Departamento de Física de Materiales, Universidade Autónoma de Madrid, Madrid, Spain, December 1, 2006.

Mini-Workshop on the Properties of CsI, Physics Department, University of Aveiro, 20 de Dezembro de 2006, Universidade de Aveiro

a) Vitor Torres and Ricardo M. Ribeiro - Presentation

b) Hugo Pinto, “Mesoscopic simulation of CsI thin film growth”;

c) Ricardo Mendes Ribeiro, “Water interaction with CsI surface”

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos

externos:

InAs/InGaAs/InP quantum dot structures formid-infrared photodetection, pela Dr. Patrícia Luctoza de Sousa, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, Brasil - 19 de Janeiro de 2006.

Non-radiative energy transfer in close-packed and fractal systems of molecules and quantum dots, pelo Dr. Arkady M. Satanin, Institute for Physics of Microstructures, RAS, Nizhny Novgorod, Russia - 24 de Fevereiro de 2006.

Growth, Structural and Optical Characterization of Light Emitting InGaN/GaN Epitaxial Layers, pelo Dr. Sérgio Pereira, CICECO and Departamento de Física, Universidade de Aveiro, Portugal - 10 de Março de 2006.

Energy transfer mechanisms in erbium doped nanocrystalline silicon, pelo Dr. Adrian Kozanecky, Institute of Physics of Polish Academy of Sciences, Varsóvia, Polónia - 24 de Março de 2006.

(III, Mn)V materials for semiconductor spintronics, pelo Dr. Yurii A. Danilov, Physical and Technical Research Institute, Nizhniy Novgorod State University, Russia - 22 de Setembro de 2006.

Shaping of nanostructured ceramics: Strategy and achievements. Example of the synthesis of CaCO3-SiO2 core-shell nanoparticles, pelo Dr. Fabrice Rossignol, Laboratory of Ceramic Processes and of Surface Treatments (SPCTS), French National Research Council (CNRS), National Engineering College for Industrial Ceramics, Limoges, France - 14 de Outubro de 2006.

Temperature dependence of light emission from InAs/GaAs quantum dots: the effect of photocarrier distribution, pelo Dr. Adil Chaboun, Physics Centre, University of Minho, Braga, Portugal - 15 de Novembro de 2006.

Applications of Raman spectroscopy to art and archaeology, pelo Dr. Robert Withnall, Chair in Materials Science & Engineering, School of Engineering & Design, Brunel University, UK - 29 de Novembro de 2006.

Mini-Workshop on the Properties of CsI, 5 de Maio de 2006, com 2 palestras:

a) “An introduction to DFT and application to CsI" Physics” pelo Ricardo Mendes Ribeiro (CFUM),

b) "Ab-initio calculation of defect levels in germanium crystals" pelo Dr. José Coutinho (Departamento de Física, Universidade de Aveiro)

IV. Organização de conferências:

Título: Organização do 3rd International Conference on Hands-on Science HSCI'2006, Braga, Portugal Local: Universidade do Minho – Braga Data: Setembro de 2006

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V. Palestras de divulgação:

R.M. Ribeiro, "A Origem do Universo"Palestra de divulgação a alunos do Externato Infante D. Henrique, Braga, 18 de Janeiro de 2006.

R.M. Ribeiro, "A estrutura da Matéria" Palestra para professores da Escola Secundária Francisco de Holanda, Guimarães, 9 de Fevereiro de 2006 ,

M. Vasilevskiy, M. Pereira, “Supercondutividade e Levitação” Palestra no Núcleo de Física do Externato Infante Dom Henrique, palestra de Divulgação e Formação para alunos de 10-12º Ano, 29 de Março de 2006, Ruílhe (Portugal),

M.J.M. Gomes, M. Pereira, C.I.S. Alves, S.A.S. Rodrigues, A.C.C.C. Amorin, M.S.V. Machado, “Undergraduate Experiments with Sound Waves” HSCI' 2006, 3rd International Conference on Hands-on Science, Science Education and Sustainable Development, 4th - 9th September, 2006. Universidade do Minho, Braga, Portugal.

C.I.S. Alves, S.A.S. Rodrigues, A.C.C.C. Amorin, M.J.M. Gomes, M. Pereira, M.S.V. Machado, “Hands-on experiments in physics in primary school” HSCI' 2006, 3rd International Conference on Hands-on Science, Science Education and Sustainable Development, 4th - 9th September, 2006. Universidade do Minho, Braga, Portugal.

A.C.C.C. Amorin, C.I.S. Alves, S.A.S. Rodrigues, M.J.M. Gomes, M. Pereira, M.S.V. Machado, “Hands-on experiments in physics in secondary school” HSCI' 2006, 3rd International Conference on Hands-on Science, Science Education and Sustainable Development, 4th - 9th September, 2006. Universidade do Minho, Braga, Portugal.

S.A.S. Rodrigues, C.I.S. Alves, A.C.C.C. Amorin, M.J.M. Gomes, M. Pereira, M.S.V. Machado, “Undergraduate experiments on electromagnetism” HSCI' 2006, 3rd International Conference on Hands-on Science, Science Education and Sustainable Development, 4th - 9th September, 2006. Universidade do Minho, Braga, Portugal.

M. Pereira, M.J.M. Gomes, M. Vasilevskiy, “Superconductors as a Study Stimulus” HSCI' 2006, 3rd International Conference on Hands-on Science, Science Education and Sustainable Development, 4th - 9th September, 2006. Universidade do Minho, Braga, Portugal.

M. Almeida, L. Cunha, M. Vasilevskiy, S. Lanceros-Mendez, B. Almeida and V. Fonseca, “Forty Sho(r)ts on Einstein: A Film Contest” 3-rd International Conference on Hands-on-Science (Science and Education Sustainable Development), September 4-9, 2006, Braga, Portugal.

C. Moura, “Do átomo aos Raios-X e às Microondas”Palestra no Centro de Estudos Mirandeses António Maria Mourinho, Miranda do Douro, integrada nas “Conferências do Centro”, 10 de Fevereiro de 2006.

J. Tovar, A. M. Almeida, M. I. C. Ferreira, Comunicação “PHYSICS IN THE CITY”, no “I Encontro de Comunicação de Ciência” que decorreu a 3 de Junho de 2006 no Instituto Gulbenkian de Ciência.

António Mário L. F. Almeida, A. M. Fonseca, I. C. Neves,”Ab-initio methods for quantum calculations on chemical structures and their physical characterization”, Jornadas do Centro de Física da UM 2006, Braga (Portugal), Nov. 2006 (Poster).

VI. Organização de actividades de divulgação:

5. Projectos aprovados em curso Título: Acções Integradas Luso-Francesas-2006 Referência: Ref. Acção nºF-40/06 Responsável: Mário Pereira Data de início: início 2006 Título: Acções Integradas Luso-Britânicas (CRUP - British Council) Referência: Nº B 48/06 Responsável: Anabela G. Rolo Data de início: 2006

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Título: Acções Integradas Luso-Brasileiras (GRICES - CNPq) Referência: 4.1.3/CNPq Responsável: Mikhail Vasilevskiy Data de início: 2005 Título: Acções Integradas Luso-Espanholas (CRUP) Referência: Nº E-86/06 Responsável: Mikhail Vasilevskiy Data de início: início 2006

Título: Circular polarized radiation source based on spin-polarized carrier’s injection in FM-metal – In As/GaAs QD heterostructures Referência: POCI/FIS/58524/2004 Coordenador do projecto: Mikhail Vasilevskiy Financiamento atribuído: 54 000.00 Euros Data de início: 1 de Junho de 2005 Duração: 2 anos

Título: Física e tecnologia de estruturas de compósitos baseadas em nanocristais de semiconductores dispersas numa matriz dieléctrica inserida entre dois eléctrodos Referência: POCI/FIS/56930/2004 Coordenador do projecto: Maria de Jesus Matos Gomes Financiamento atribuído: 85 000.00 Euros Data de início: 1 de Julho de 2005 Duração: 3 anos Título: Physics and technology of elemental, alloy and compound semiconductor nanocrystals: materials and devices Referência: STRP 505285-1 SEMINANO Coordenador do projecto: Maria de Jesus Matos Gomes Financiamento atribuído: 133 200.00 Euros Data de início: 1 de Setembro de 2004 Duração: 3 anos Título: Actualização das técnicas de deposição assistidas por plasma e de caracterização fundamental, para o processamento de filmes complexos nanoestruturados Referência: REEQ/1014/CTM/2005 Coordenador do projecto: Maria de Jesus Matos Gomes Financiamento atribuído: 514 238.00 Euros Data de início: 1 de Junho de 2005 Duração: 31 de Dezembro de 2006 Título: Filmes finos de silício opticamente activos para aplicações em optoelectrónica Referência: POCTI/CTM/39395/2001 Coordenador do projecto: Maria de Fátima Cerqueira Financiamento atribuído: 45 468.00 Euros Data de início: 1 de Setembro de 2003 Duração: 3 anos, porrogado por mais 1 ano Título: DeCsi – Degradação de detectores RICH de CsI Referência: POCI/FP/63442/2005 Coordenador do projecto:Ricardo Mendes Ribeiro Financiamento atribuído: 25 384.62 Euros Data de início: 1 de Outubro de 2005 Duração: 1 ano, porrogado por mais 1 ano Título: Computational Nanophysics: Nanoscale modelling of metals, semiconductors and organic materials

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Referência: Projecto nº POCTI/CTM/41574/2001 Coordenador do projecto: Marta Maria Duarte Ramos Financiamento atribuído: 41 400.00 Euros Data de início: 1 de Setembro de 2003 Duração: 3 anos Título: SURFLAS - Modelização e Tratamento de Superfícies Cerâmicas por Laser Referência: POCTI/CTM/44590/2002 Coordenador do projecto: Ricardo Mendes Ribeiro Financiamento atribuído: 53 460.00Euros Data de início: Novembro de 2003 Duração: 2 anos porragado por mais 4 meses Título: SEARCH: Services and Advanced Research Computing with HTC/HPC clusters Referência: Projecto nº CONC-REEQ/443/2001 Coordenador do projecto: Alberto José Proença Financiamento atribuído: 250 000.00 Euros Data de início: Setembro de 2004 Duração: 3 anos

6- Outra informação

VI.I - Outras palestras/seminários proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

R. M. Ribeiro, Comunicação oral: “CsI with AIMPRO” AIMPRO Meeting 2006, Exeter, Reino Unido, 25 a 26 de Janeiro 2006.

7– Colaborações com outras instituições

Departamento de Engenharia Cerâmica e do Vidro, Universidade de Aveiro, Portugal (Dr. P. Mantas, Dr. P. Vilarinho),

Ecole Nationale Supérieure de Céramique Industrielle (ENSCI) CNRS UMR 6638 - (Dr. F. Rossignol),

Departamento de Fisica, Universidade de Aveiro, Portugal (Dr. V. Torres, Dr. J. Coutinho, Dr. N. Sobolev, Dr. M.C. Carmo, Dr. S. Pereira, Dr. M.R. Correia, Dr. J. Leitão),

HMPID, CERN, Suiça (Dr. Paolo Martinengo),

University College London, Reino Unido (Dr. Marshall Stoneham),

School of Physics, University of Exeter, Reino Unido (Dr. Robert Jones),

Lulea Institute for Technology, Suécia (Dr. Sven Oberg),

University of Newcastle-upon-Tyne, Reino Unido (Dr. P.R. Briddon),

Centro de Física Computacional, Universidade de Coimbra, Portugal (Dr. C. Fiolhais, Dr. F. Nogueira, Dr. O. Oliveira),

Departamento de Física de los Materiales, Universidade Autónoma de Madrid, Espanha (Dr. L. Viña, Dr. J. Calleja),

Departamento de Física, Universidade de Lisboa, Portugal (Dr. O. Conde),

Plasma Chemistry Research Center, CNR, Bari, Italy (Dr. M. Losurdo),

Departamento de Física, Pontifícia Universidade Católica, Rio de Janeiro, Brasil (Dr. E.V. Anda, Dr. S.S. Makler),

Faculty of Physics and NIFTI, Nizhni Novgorod University, Nizhni Novgorod, Russia (Dr. O.V. Vikhrova, Dr. Y.A. Danilov, Dr. B.N. Zvonkov, Dr. V.A. Burdov, Dr. A.M. Satanin),

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Physical Chemistry Departement, University of Vigo, (Dr. L. M. Luiz-Marzan),

Faculté des Sciences, Université de Fes, Fès, Marrocos (Dr. I. Zorkani, Dr. M. Baitoul, Dr. A. Jorio) Materials Science & Engineering, School of Engineering & Design, Brunel University, UK, Dr.D. Barber, J.Fern, R. Withnall

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6.5. Grupo de Revestimentos Funcionais (GRF)

1. Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

O programa de investigação e desenvolvimento (I&D) do Grupo de Revestimentos Funcionais (GRF) para 2006 tem por objectivo a pesquisa fundamental e aplicada nos processos de síntese e de caracterização de revestimentos finos obtidos a partir da deposição física e química de vapores em vácuo (processos PVD e CVD, respectivamente) permitindo o desenvolvimento de novos conceitos de materiais na forma de revestimentos, design de multicamadas à escala nanométrica e melhoria do desempenho dos revestimentos para uma dada aplicação científica ou tecnológica. Na actividade de I&D do GRF é dada especial ênfase aos aspectos de física e ciência de materiais que são cruciais para a inter-relação entre a síntese, microestrutura/composição, propriedades físicas e termo-mecânicas e modelação de revestimentos multifuncionais nanoestruturados.

Na actividade da investigação programada para 2006 é dada ênfase a diferentes tipos de revestimentos funcionais e protectores, em estudo e desenvolvimento no âmbito de diversos programas de colaboração nacional e internacional e projectos nacionais e europeus financiados. Os tópicos principais são:

- Revestimentos decorativos e protectores anti-risco inovadores

-Filmes nano-compósitos e nanoestruturados para superfícies solares selectivas usados em colectores solares térmicos de ultra-eficiência.

-Revestimentos anti-sujidade e de auto-limpeza (“ self-cleaning coatings”).

O programa de trabalhos está organizado em 3 grandes linhas de investigação, as quais se interligam através de projectos cuja actividade é de natureza horizontal:

1. Filmes finos para sistemas energéticos de alta eficiência

Nesta linha de investigação o grupo desenvolve trabalho no âmbito de projectos com financiamento externo (FCT e EU-6FP), tendo estado envolvido na produção e caracterização microestrutural e de propriedades físicas de filmes finos compósitos de NiCr- Cr2O3, Cr-Cr2O3, Ti-TiNxOy, ZrOxNy and Mo-AlN para aplicações em superfícies selectivas. Também se iniciaram estudos no desenvolvimento e caracterização de revestimentos electrocrómicos à base de WO3 sobre substratos de vidro.

Outra actividade liga-se ao desenvolvimento de revestimentos de óxidos transparentes condutores (“Transparent Conductor Oxides” - TCO's) em substratos flexíveis e em fibras têxteis para aplicações do tipo “materiais inteligentes), e no caso particular, a aplicação destes TCO's dentro das multicamadas electrocromicas (filmes finos baseados em WO3) e multicamadas termocromicas (VO2 dopado) em substratos de vidro e polímeros flexíveis.

2. Filmes finos fotocatalíticos auto-limpantes para substratos flexíveis e poliméricos

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Nos últimos anos tem havido um interesse crescente na área dos semicondutores fotoquímicos, relacionado com desenvolvimento de materiais fotocatalíticos, em particular em indústrias com tratamento de águas residuais, com benefício para o meio ambiente e saúde. Os revestimentos de superfícies vidradas através de filmes finos nanocristalinos de titânia (TiO2 - dióxido de titânio) são indicados como revestimentos fotoactivos, devido à capacidade intrínseca fotocatalítica de remover poluentes orgânicos dissolvidos na fase líquida por acção directa dos raios ultravioletas (UV) do nosso espectro solar. Quando irradiados com radiação ultravioleta estes revestimentos de titânia actuam como fotocatalisadores para a dissociação e mineralização de impurezas orgânicas numa determinada superfície, como por exemplo o vidro. Os mecanismos para este processo de fotocatálise são simplesmente reacções de oxidação-redução, envolvendo naturalmente o oxigénio. Estas reacções de oxidação-redução têm a vantagem de quebrar as ligações químicas dos radicais orgânicos dos elementos poluentes das águas residuais e dissociá-los em água e dióxido de carbono, aceites pelo nosso meio ambiente e saúde.

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Nesta linha de investigação serão produzidos revestimentos de titânia incolores e transparentes em substratos de vidro através da técnica de deposição reactiva por magnetrão. Seguidamente, e de modo a testar as suas propriedades fotocatalíticas, os revestimentos serão sujeitos a irradiação UV, sendo os revestimentos introduzidos em células de quartzo que contém um determinado corante utilizado na indústria têxtil. Este sistema será depois exposto à radiação UV por variados intervalos de tempo, e assim monitorizar-se-á a eficácia do material fotocatalítico e a resistência do corante (agente poluente). Para além da produção e caracterização Física e Química, será levado a cabo um extensivo programa de investigação do comportamento mecânico do sistema filme fino/substrato, tendo em conta os diferentes tipos de aplicações.

3. Filmes finos decorativos

Nos últimos anos um campo de pesquisa tem emergido no campo dos filmes finos, ganhando cada vez maior importância - os filmes decorativos. Recentemente, os oxinitretos, MeNxOy, e os oxicarbetos, MeCxOy, estão a focalizar a atenção de alguns investigadores, já que a presença do oxigénio em filmes de nitretos e carbonetos permite uma variação nas propriedades do filme entre as de um material covalente - nitreto/carboneto e as dos óxidos correspondentes, tipicamente iónicos. O ajuste na relação óxido/nitreto permite a obtenção de um vasto leque de diferentes propriedades, tais como ópticas, incluindo a mais importante em aplicações decorativas: a cor; o ajuste da largura de banda e a ordem cristalográfica entre o óxido e o nitreto, e assim, as propriedades electrónicas .

No âmbito desta linha de investigação, um vasto leque de filmes finos de MeNxOy e de MeCxOy, com Me = Ti, Cr, Zr e Al, serão preparados, usando a técnica de pulverização catódica reactiva em magnetrão, com alimentações d.c. e r.f. Com estas amostras, a relação entre a cor e a microestrutura dos filmes para diferentes composições químicas (variações na razão O/N), tensões de polarização e fluxos dos gases será estudada; a fim de encontrar os melhores parâmetros de processamento para os diferentes filmes coloridos.

Outras actividades de natureza horizontal

Decorrem também trabalhos de investigação na área da caracterização dinâmica de componentes para a indústria automóvel. O sistema em desenvolvimento, em conformidade com as directivas comunitárias 74/408 e 76/115, avalia de modo muito simples a resistência de bancos e das suas fixações aos veículos, bem como as fixações aos cintos de segurança com o objectivo principal de reduzir os danos sobre os seus ocupantes. Para tal, a caracterização dos materiais envolvidos e sua avaliação estrutural conduzirá a soluções optimizadas. Estes trabalhos envolvem a colaboração com a SUNVIATO, SA e o Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro (coordenador: J. Carneiro).

2. Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento

Martin Andritschky Professor Catedrático

Luís Rebouta Professor Associado

Vasco Teixeira Professor Associado

Mário Zamith Silva Professor Auxiliar

Luís Cunha Professor Auxiliar

José Filipe Vaz Professor Auxiliar

Joaquim Carneiro Professor Auxiliar

Carlos José Macedo Tavares Professor Auxiliar

Sandra Carvalho Marques Professor Auxiliar

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Membros visitantes:

Jean-Marie Chappé bolseiro de pós-doutoramento

Pedro Carvalho bolseiro de doutoramento

Ana Cristina Fernandes bolseiro de doutoramento

Jorge Neves bolseiro de doutoramento

Aníbal Portinha bolseiro de doutoramento

Sandra Mariana Marques bolseira de investigação

3. Produção científica

I. Artigos ISI:

A. C. Fernandes, F. Vaz, E. Ariza, L. A. Rocha, A. R. L. Ribeiro, A. C. Vieira, J. P. Rivière, L. Pichon, “Tribocorrosion Behaviour of Plasma Nitrided and Plasma Nitrided+Oxidised Ti6Al4V Alloy”, Surface and Coatings Technology 200 (2006) 6218-6224.

A. Portinha, V. Teixeira, J. Carneiro, R. Newton, H. Fonseca, “Structural Characterization of Sputtered Composite Stabilized ZrO2 Thin Films”, Materials Science Forum, 514-516 (2006) 1150-1154.

D. Munteanu, R. Cozma, B. Borcea, F. Vaz, “The influence of oxygen flow on the tribological behaviour and residual stress of TiCO thin-films” Journal Of Optoelectronics And Advanced Materials 8: (2006) 712-715.

Francisco. J. Q. Melo, Joaquim A. O. Carneiro, Cassilda. L. Tavares, Pedro. P. Camanho, Paulo. T. de Castro, “A Simplified method for the impact test of beams using a pseudo-dynamic (PSD) process”, Mechanics Research Communications, 33 (2006) 190-205.

J.O. Carneiro, F.J.Q. de Melo, S. Jalali, V. Teixeira and M. Tomás, “The use of pseudo-dynamic method in the evaluation of damping characteristics in reinforced concrete beams having variable bending stiffness“, Mechanics Research Communications, 33 (2006) 601-613.

Li-Jian Meng, V. Teixeira, H.N. Cui, Frank Placido, Z. Xu and M.P. dos Santos, “A study of the optical properties of titanium oxide films prepared by dc reactive magnetron sputtering”, Applied Surface Science, 252 (2006) 7970-7974.

N.M.G. Parreira, N.J.M. Carvalho, F. Vaz and A. Cavaleiro, “Mechanical evaluation of unbiased W-O-N coatings deposited by d.c. reactive magnetron sputtering”, Surface and Coatings Technology 200 (2006) 6511-6516.

P. Carvalho, A.C. Fernandes, L. Rebouta, F. Vaz, L. Cunha, U. Kreissig, N.P. Barradas, A.R. Ramos and E. Alves, “Compositional and structural changes in ZrOxNy films depending on growth condition”, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 249 (2006) 458–461.

S.C. Ferreira, E. Ariza, L. A. Rocha, J. R. Gomes, P. Carvalho, F. Vaz, A.C. Fernandes, L. Rebouta, L. Cunha, E. Alves, Ph. Goudeau, J. P. Rivière, “Tribocorrosion Behaviour of ZrOxNy thin films for Decorative Applications”, Surface and Coatings Technology 200 (2006) 6634-6639.

Teresa Matamá, Filipe Vaz, Georg M. Gübitz and Artur Cavaco-Paulo, “The effect of additives and mechanical agitation in surface modification of acrylic fibres by cutinase and esterase” “Biotechnology Journal 1 (2006) 842–849.

A. C. Fernandes, F. Vaz, S. Lanceros-Méndez, A.V. Machado, N.M.G. Parreira, J. F. Pierson, N. Martin, “Property change in decorative TiCxOy thin films: effect of the O/Ti ratio”, Thin Solid Films 515 (2006) 866-871. (em conjunto com o grupo FCD)

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C. Batista, A. Portinha, R.M. Ribeiro, V. Teixeira and C.R. Oliveira, “Evaluation of laser-glazed plasma-sprayed thermal barrier coatings under high temperature exposure to molten salts”, Surface and Coatings Technology, 200 (2006) 6783-6791.(em conjunto com o grupo FCT).

C. Batista, A. Portinha, R.M. Ribeiro, V. Teixeira, M.F. Costa and C.R. Oliveira, “Morphological and microstructural characterization of laser-glazed plasma-sprayed thermal barrier coatings”, Surface and Coatings Technology, 200 (2006) 2929-2937. (em conjunto com o grupo FMNC)

C. Moura, P. Carvalho, F. Vaz, L. Cunha, E. Alves, “Raman Spectra and Structural Analysis in ZrOxNy Thin Films” Thin Solid Films 515 (2006) 1132-1137. (em conjunto com o grupo FMNC)

J. Barbosa, L. Cunha, L. Rebouta, C. Moura, F. Vaz, S. Carvalho, E. Alves, E. Le Bourhis, Ph. Goudeau, J.P. Rivière, “Properties of MoNxOy thin films as a function of the N/O ratio”, Thin Solid Films 494 (2006) 201–206. (em conjunto com o grupo FMNC)

J.O. Carneiro, J.P. Alpuim and V. Teixeira, “Experimental bending tests and numerical approach to determine the fracture mechanical properties of thin ceramic coatings deposited by magnetron sputtering”, Surface and Coatings Technology, 200 (2006) 2744-2752. (em conjunto com o grupo GCEP)

L. Cunha, F. Vaz, C. Moura, L. Rebouta, P. Carvalho, E. Alves, A. Cavaleiro, Ph. Goudeau, J.P. Rivière, “Structural evolution in ZrNxOy thin films as a function of temperature”, Surface and Coatings Technology 200 (2006) 2917–2922. (em conjunto com o grupo FMNC)

II. Proceedings ISI:

A. Portinha, V. Teixeira, J. Carneiro, S. N. Dub, R. Shmegera, H. Fonseca, “Propriedades mecânicas de revestimentos nanolaminados e nanoestruturados de ZrO2/Al2O3 para aplicações de desgaste a alta temperatura”, Ciência e Tecnologia dos Materiais, vol 18, 1-2, p.57-63, 2006, revista da SPM, ISNN 0870-8312,

III. Livros ou capítulos de livros:

F. Vaz e A Cadilhe, Ed. “Tópicos de Física Moderna” , Gradiva 2006

IV. Patentes nacionais:

V. Patentes internacionais: Patente Europeia: Filipe Vaz, Luis Rebouta:

Título:

Français: Procédé de pulverisation réactive à signal de commande cyclique et dispositif correspondant

English: Process of reactive sputtering with cyclic control signal and corresponding device

Português: Método de pulverização reactiva com controlo de sinal cíclico e dispositivo correspondente

Patente Francesa n° 06/07542, depositada em 23 de Agosto de 2006 (em consórcio com parceiros do projecto Europeu HARDECOAT).

VI. Teses mestrado terminadas em 2006:

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006: VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior:

Título: Produção e caracterização de revestimentos nanoestruturados de (Ti,Si,Al)N) , Início: Outubro de 2005 Autor: Cláudia Sofia Teixeira Gonçalves Fernandes Supervisores: Sandra Carvalho e Luís Rebouta

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Centro de Física

Título: Propriedades Mecânicas em Revestimentos Transparentes Depositados sobre Plásticos Autor: Andreia Marta Magalhães Supervisores: Joaquim Oliveira Carneiro e Vasco Pinto Teixeira Título: Estudo da estrutura cristalina de filmes finos de (Ti,Si)C, Início: Janeiro d 2006. Autor: Cláudia de Jesus Ribeiro Lopes Supervisores: Filipe Vaz, Co-orientador: Cacilda Moura Título: “Produção e caraterização de filmes finos à base de óxido de vanádio para aplicações energéticas” Autor: Pedro Gomes Supervisores: Vasco Pinto Teixeira Título: Estudo da Corrosão e Tribocorrosão de revestimentos de Ti-Si-C-O-N produzidos por pulverização catódica reactiva em magnetrão para aplicações biomédicas, Início: Outubro de 2005 Autor: Freddy Araújo Guimarães Supervisores: Sandra Carvalho, Co-orientador: Luís Rocha Título: Decomposição Fotocatalítica De Corantes Orgânicos Utilizados Na Indústria Têxtil Autor: Júlia Elisabete Carvalho Supervisores: Carlos Tavares Título: “Propriedades Eléctricas E Estruturais De Revestimentos Fotocatalíticos De Titânia” Autor: André F. P. Mota Supervisores: Carlos Tavares e João Pedro Alpuim Título: “desenvolvimento de revestimentos transparentes e condutore de AZO e ITO sobre polímeros electroactivos (PVDF)” Autor: Carlos Oliveira Supervisores: Luis Rebouta e Teresa Aroso

IX. Teses de doutoramento em curso só iniciadas em 2002 ou posterior: Título: Desenvolvimento de novos revestimentos duros decorativos baseados em Oxinitretos de Zircónio, inicio: Março de 2005 Autor: Pedro Miguel Fernandes de Carvalho Supervisores: José Filipe Vilela Vaz e Luís António Carvalho Gachineiro da Cunha Títulos: Filmes finos decorativos de MeCxOy (Me = Ti, Zr e Al), inicio Março de 2005 Autor: Ana Cristina da Rocha Fernandes Supervisores: José Filipe Vilela Vaz e Ana Maria Pinto Título: Tratamento superficial de materiais têxteis para optimização das funções de hidrofobicidade e termocromática” Autor: José Heriberto Silva Supervisores: Jorge Neves, Co-orientador Vasco Teixeira

4. Outras actividades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

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Centro de Física

Filipe Vaz, Palestra convidada (Keynote Lecture) na “PSE 2006 - 10th International Conference Plasma Surface Engineering“, September 10-15, 2006, Garmisch-Partenkirchen, Germany. Titulo: Zirconium oxynitride Decorative Thin Films: Relationship between Film's Characteristics and Properties.

Filipe Vaz, Palestra convidada (Keynote Lecture) Na “Aseva Summer School 2006 - Ws-20: Optical And Decorative Coatings”, June 27, 2006, Salamanca, Spain. Titulo: Hard decorative metal-oxynitride thin films prepared by PVD. Vasco Teixeira (invited lecture), NanoSingapore 2006: IEEE Conference on Emerging Technologies, Session Nanomaterials V, 10 – 13 January 2006, Singapore Titulo: Nanocomposite and Nanostructured Thin PVD Coatings For Opto-Electronic Devices And Energy Systems Vasco Teixeira (invited lecture), Nano and Microtechnologies in the Food & HealthFood Industries, Organized by IoN-Institute of Nanotechnology, 25-26th October 2006, NH Grand Hotel Krasnopolsky, Amsterdam, the Netherlands Titulo: Advanced Nanotechnology Thin Film Approaches for the Food and. Medical Industry: An Overview of Current Status Vasco Teixeira (invited lecture),“, Vacuum & Metallizing Industry Conference 2006, organized by AWA- Alexander Watson Associates, 4-5 December 2006, Amsterdam, the Netherlands Titulo: Advanced and Novel Coatings Systems for the Vacuum Coatings and Metallizing Industry

II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras instituições:

Joaquim Carneiro (palestra convidada), “The use of a Pseudo-Dynamic Method for Structural Analysis of Automobile Seats” Programa IDEIA, Agencia de Inovação, Sessão Construção Automóvel, 11 Outubro 2006, Sunviauto, Portugal

Joaquim Carneiro (palestra convidada), “Técnicas não destrutivas para a validação estrutural de bancos para veículos automóveis utilizando métodos pseudo – dinâmicos” Jornada de Reflexão da Escola de Ciências, Interacção da Universidade com as empresas e a comunidade, Escola de Ciências da Universidade do Minho, 12 Abril 2006

Luís Cunha - Na Sede da Frauga - Associação para o Desenvolvimento Integrado de Picote, em Miranda do Douro, intitulada “Um olhar sobre a Astronomia – Afinal o que são Planetas”, dirigida à população em geral, realizada em 17 de Setembro de 2006.

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

IV. Organização de conferências:

Carlos Tavares - RIVA VI – 6th Iberian Vacuum Meeting / XII Spanish Vacuum Meeting, Universidade de Salamanca, Salamanca, Espanha, 26-28 de Junho 2006; como membro da comissão organizadora.

Luís Cunha - Membro da comissão organizadora local da conferência internacional “Hands on Science”, que decorreu na Universidade do Minho em Braga, de 4 a 9 de Setembro de 2006.

V. Teixeira, Membro da Comissão Organizadora das 10as Jornadas da Fractura organizadas pela SPM- Divisão da Fractura , Universidade do Minho, 22-24 Fevereiro, 2006

Vasco Teixeira, Membro do International Scientific Committee de International Conference on Superhard Coatings, 27 Feb - 1 March 2006, Ein-Gedi, Israel

V. Teixeira, Membro do Scientific Committee and Review Board of the 14th International Conference on Composite Materials and Nano-Engineering – ICCE14, July 2-8. 2006, Boulder, Colorado, USA

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Centro de Física

V. Teixeira, Membro do Scientific Committee, “Symposium A: Nanostructured composite films: synthesis, characterization, properties, and applications”, E-MRS 2006 FALL MEETING, Warsaw, Poland, Septmeber 4 to 8, 2006

Teixeira, Membro do International Scientific Committee of NanoSmat 2007 -International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials, 9-11 July 2007, Algarve-Portugal

Carlos Tavares. RIVA VI – 6th Iberian Vacuum Meeting / XII Spanish Vacuum Meeting, Universidade de Salamanca, Salamanca, Espanha, 26-28 de Junho 2006; como membro da comissão organizadora.

V. Palestras de divulgação:

Martin Andritschky, Luís Cunha e Carlos Tavares. Organizador e formador, na acção de formação “Tecnologias de Vácuo na Saúde: Vácuo Limpo e Seco” realizado pela Escola de Ciências da Universidade do Minho entre 3 e 5 de Julho de 2006, destinado a técnicos de equipamento de vácuo da indústria e área da saúde.

VI. Organização de actividades de divulgação:

5. Projectos aprovados em curso Título: Filmes finos coloridos de MeNxOy e MeCxOy com Me= Ti, Cr, Zr e Al Referência:POCTI/CTM/38086/2001 Coordenador do projecto: José Filipe Vilela Vaz Financiamento atribuído: 42 204.00 Euros Data de início: 1 de Junho de 2003 Duração: 3 anos Título: Deposição de revestimentos de titânia fotocatalíticos e autolímpantes em superfícies vidradas Referência: POCTI/FIS/58240/2004 Coordenador do projecto: Carlos José Macedo Tavares Financiamento atribuído: 83 435.00 Euros Data de início: 1 de Setembro de 2005 Duração: 1 ano Título: Prtoduction of thermochromic glazings for energy saving applications Referência: THERMOGLAZE Coordenador do projecto: Vasco Manuel Pinto teixeira Financiamento atribuído: 214 800.00 Euros Data de início: 1 de Julho de 2005 Duração: 3 anos Título: NANOEFFECT-Nanocomposites with high colouration for smart plastic devices Referência: NNMP3-CT-2003-505664:NANOEFFECT Coordenador do projecto: Vasco Manuel Pinto Teixeira Financiamento atribuído: 125 000.00 Euros Data de início: 1 de Abril de 2004 Duração: 3 anos Título: Development of new hard decorative coatings based on transition metal oxynitrides Referência: HARDCOAT Coordenador do projecto: José Filipe Vilela Vaz Financiamento atribuído: 224 823.00 Euros Data de início: 1 de Fevereiro de 2004 Duração: 3 anos

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Centro de Física

Título: Development of new spectrally selective coatings with organic pigments for absorbers of solar collectors Referência: POCI/ENR/62660/2004 Coordenador do projecto: Vasco Manuel Pinto Teixeira Financiamento atribuído: 5 400.00 euros Data de início: 2 de Janeiro de 2006 Duração: 2 anos Título: NANOCARBON-Nanocomposite Metal-Ceramic Amorphous Carbon Thin Coating Referência: POCTI/CTM/61589/2004 Coordenador do projecto: Vasco Manuel Pinto Teixeira Financiamento atribuído: 34 000.00 euros Data de início: 1 de Setembro de 2005 Duração: 3 anos

6- Outra informação

Filipe Vaz - Membro da rede Europeia MINAM – Micro- and NanoManufacturing – Structure of a new platform on European level (www.micronanomanufacturing.eu).

Vasco Teixeira- Membro do Editorial Board of the International Journal Surface Science and Engineering (IJSurfSE)- ISSN (Online): 1749-7868 - ISSN (Print): 1749-785X.

Vasco Teixeira- Membro do Editorial Board of the International Journal of Computational Materials Science and Surface Engineering (IJCMSSE), Inderscience Publishers, ISSN (Print): 1753-3465.

Carlos Tavares- Delegado Nacional ao Comité de Gestão da Acção COST 540 »PHONASUM« - Photacatalytic Technologies and Nanosurfaces Materials – Critical Issues, programa europeu destinado ao desenvolvimento e aplicação de materiais com propriedades fotocatalíticas (www.cost540.com)

7– Colaborações com outras instituições

Centro de Formação Braga-Sul – Acção de Formação “Astronomia – uma viagem pela experimentação” – Leccionação dos módulos: “Determinação de distâncias”, “Orientação Diurna e Nocturna”, “Telescópios”, e “Constelações”, em Maio de 2006.

Centro de Formação da Associação de Escolas de Esposende – Acção de Formação “Astronomia – uma viagem pela experimentação” – Leccionação dos módulos: “Determinação de distâncias”, “Orientação Diurna e Nocturna”, “Telescópios”, e “Constelações”, em Setembro de 2006.

Centro de Formação de Basto – Acção de Formação “Astronomia – uma viagem pela experimentação” – Leccionação dos módulos: “Determinação de distâncias”, “Orientação Diurna e Nocturna”, “Telescópios”, e “Constelações”, em Novembro de 2006.

Departamento de Eng. Mecânica da Universidade do Minho, Guimarães.

Departamento de Eng. Têxtil da Universidade do Minho, Guimarães.

Departamento de Eng. de polímeros da Universidade do Minho, Guimarães.

Departamento de Física da Universidade de Aveiro.

Instituto Pedro Nunes – Laboratório de Ensaios, Desgaste & Materiais - Coimbra

Centro de Engenharia Biológica da Universidade do Minho

Hospital de S. Marcos – Braga

Hospital de Sto António - Porto

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Centro de Física

Instituto Tecnológico Nuclear (ITN), Sacavém, Portugal.

Departamento Ciencia e Ingeniería de Materiales, Universidad Carlos III, Madrid, Spain

Surface Physics and Engineering Department - Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM)- Consejo Superior de Investigaciones Cientificas (CSIC) – Spain

ASOCIACIÓN DE LA INDUSTRIA NAVARRA, Cordovilla Navarra, Pamplona, Spain.

Institute of Materials Science of Seville, University of Sevilla, Spain.

Laboratoire de Metallurgie Physique, Université de Poitiers, Futuroscope, France.

Laboratoire de Microanalyse des Surfaces (L.M.S.), Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (E.N.S.M.M.), BESANÇON, France.

Pôle Universitaire, CREST, Montbeliard, BP 71427, 25211 Montbéliard cedex, France.

Fraunhofer Institute for Material and Beam Technology – Dresden- Germany.

Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik, Freiburg, Germany.

Forschungsinstitut für Edelmetalle und Metallchemie (FEM), (Research Institute for Precious Metals and Metals Chemistry), Schwabisch Gmünd, Germany.

École Polytechnique Fédérale de Lausanne, Switzerland.

Ecole d’Ingénieurs du Canton de Neuchâtel – Haute Ecole Neuchâteloise (EICN), Le Locle, Switzerland.

Czech Technical University in Prague, Czech Republic.

Civen- Coordinamento Interuniversitario Veneto per le Nanotecnologie – Venezia, Italy.

Department of Materials Science & Metallurgy, University of Cambridge, Pembroke Street, Cambridge, UK.

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Centro de Física

6.6. Grupo Complexidade e Propriedades Electrónicas (GCEP)

1. Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

Durante o ano de 2006 desenvolveu-se intensa actividade de investigação sobre materiais complexos e estados limite da matéria. Tal incluiu o estudo das propriedades electrónicas e magnéticas do grafeno e de materiais fortemente correlacionados de baixa dimensão e estudos sobre condensados de Bose-Einstein.

No que respeita à investigação de carácter experimental e aplicado realizada no seio do grupo, há a destacar a realização de tarefas relativas ao fabrico de células solares de filme fino de silício nanocristalino sobre substratos de plástico, fabrico de sensores de forma piezo-resistivos de silício nanocristalino dopado sobre substratos de plástico e fabrico de um microdispositivo de controlo local da temperatura baseado no efeito Peltier. Complementarmente aos estudos experimentais, os estudos desenvolvidos incluiram a modelação de processos cinéticos em filmes finos e em colóides, com recurso a técnicas numéricas apropriadas.

Informação mais detalhada sobre a investigação desenvolvida pelo grupo durante o ano de 2006 pode ser obtida através da consulta das 26 publicações dos seus membros.

2. Composição actualizada do grupo

Membros efectivos com doutoramento:

José Manuel Pereira Carmelo Professor Catedrático

Nuno Miguel Reis Peres Professor Associado

João Pedro Alpuim Professor Auxiliar

António Cadilhe Professor Auxiliar Convidado

Membros efectivos sem doutoramento:

José Carlos Viana Gomes Assistente

Maria José Sampaio Assistente

Membros visitantes:

Luís Miguel Martelo Professor Auxiliar

Norberto Gonçalves Professor Auxiliar

Sergei Filonovich Bolseiro de pós-doutoramento

Nuno Araújo bolseiro de doutoramento

Luís Gonçalves bolseiro de doutoramento

Daniel Bozi colaborador pós-doutorado

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Centro de Física

3. Produção científica

I. Artigos ISI: NMR Peres, F Guinea, AHC Neto, Electronic properties of two-dimensional carbon, Annals of Physics 321, 1559 (2006)

JMP Carmelo, LM Martelo, K Penc, The low-energy limiting behavior of the pseudofermion dynamical theory Nuclear Physics B 737, 237 (2006).

J Nilsson, AHC Neto, NMR Peres, F Guinea, Electron-electron interactions and the phase diagram of a graphene bilayer, Physical Review B 73, 214418 (2006).

JMP Carmelo, K Penc, Correlation-function asymptotic expansions: Universality of pre-factors of the one-dimensional Hubbard model, Physical Review B 73, 113112 (2006).

NMR Peres, AHC Neto, F Guinea, Dirac fermion confinement in graphene, Physical Review B 73, 241403 (2006).

F Guinea, AHC Neto, NMR Peres, Electronic states and Landau levels in graphene stacks, Physical Review B 73, 45426 (2006).

JMP Carmelo, K Penc, General spectral function expressions of a 1D correlated model, European Physical Journal B 51, 477 (2006). EV Castro, NMR Peres, Site dilution of quantum spins in the honeycomb and square lattices , Physica B 378-80, 137 (2006)

JMP Carmelo, K Penc, PD Sacramento, M Sing, R Claessen, The Hubbard model description of the TCNQ related singular features in photoemission of TTF-TCNQ, Journal of Physics: Condensed Matter 18, 5191 (2006)

NMR Peres, F Guinea, AHC Neto, Density of states and transport properties of a diluted honeycomb lattice ,Physica B 378-80, 278 (2006).

JMP Carmelo, K Penc, Spectral microscopic mechanisms and quantum phase transition in a 1D correlated problem, Journal of Physics: Condensed Matter 18, 2881 (2006).

NMR Peres, AHC Neto, F Guinea, Conductance quantization in mesoscopic graphene, Physical Review B 73, 195411 (2006); Physical Review B 73, 239902 (2006)

NAM Araújo, A Cadilhe, Gap-size distribution functions of a random sequential adsorption model of segments on a line, Physical Review E 73, 051602 (2006)

AHC Neto, F Guinea, NMR Peres, Edge and surface states in the quantum Hall effect in graphene ,Physical Review B 73, 205408 (2006)

R Hoppeler, J Viana Gomes, D Boiron, Atomic density of an harmonically trapped ideal gas near bose-einstein transition temperature, European Physical Journal D 41, 157 (2006)

NMR Peres, F Guinea, AHC Neto, Electronic properties of disordered two-dimensional carbon , Physical Review B 73, 125411 (2006)

JMP Carmelo, K Penc, D Bozi, Finite-energy spectral-weight distributions of a 1D correlated metal, Nuclear Physics B 737, 351 (2006).

MAN Araújo, NMR Peres, Weak ferromagnetism and spiral spin structures in honeycomb Hubbard planes , Journal of Physics: Condensed Matter 18, 1769 (2006)

LM Goncalves, C Couto, P Alpuim, DM Rowe, JH Correia, Thermoelectric Microstructures of Bi2Te3/Sb2Te3 for a Self-Calibrated Micropyrometer, Sensors & Actuators A: Physical, 130-131, 346 (2006).

EV Castro, NMR Peres, KSD Beach, AW Sandvik, Site dilution of quantum spins in the honeycomb lattice , Physical Review B 73, 054422 (2006)

LM Goncalves, C Couto, P Alpuim, DM Rowe, JH Correia, Thermoelectric Properties of Bi2Te3 / Sb2Te3 Thin Films, Material Science Forum, 514-518, 156 (2006).

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VM Pereira, F Guinea, JMBL dos Santos, NMR Peres, AHC Neto, Disorder induced localized states in graphene , Physical Review Letters 96, 036801 (2006)

P Alpuim, M Ribeiro, SA Filonovich, Optimization of Deposition Parameters for Thin Silicon Films on Flexible Substrates in a Hot-Wire, Chemical Vapor Deposition Reactor Material Science Forum 514-518, 475 (2006),

AHC Neto, F Guinea, NMR Peres Drawing Conclusions from Graphene, Physics World 19, 33 (2006)

JO Carneiro, JP Alpuim, V Teixeira, Experimental bending tests and numerical approach to determine the fracture mechanical properties of thin ceramic coatings deposited by magnetron sputtering, Surface Coating Technology 200, 2744 (2006). (em conjunto com o grupo GRF)

JV Gomes, A Perrin, M Schellekens, D Boiron, CI Westbrook, M Belsley, Theory for a hanbury brown twiss experiment with a ballistically expanding cloud of cold atoms, Physical Review A. 74, 053607 (2006).(em conjunto com o grupo FAMO)

II. Proceedings ISI:

III. Livros ou capítulos de livros:

F. Vaz e A Cadilhe, Ed. “Tópicos de Física Moderna” , Gradiva 2006

IV. Patentes nacionais:

V. Patentes internacionais:

VI. Teses de mestrado terminadas em 2006:

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006: Título: Finite-energy electronic correlations in low-dimensional systems Autor: Daniel Bozi Supervisor: José Carmelo e Pedro Sacramento

VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2004 ou posterior: Título: Estudo Computacional da Relevância do Substrato na Cinética de Reacções Catalíticas Heterogéneas Autor: Cristóvão de Sousa Dias Supervisor: António Cadilhe Título: Propriedades eléctricas e estruturais de revestimentos fotocatalíticos de titânia Autor: André Mota Supervisor: Pedro Alpuim e Carlos Tavares Título: Estudo computacional do crescimento de �lmes e de monocamadas de nanopartículas em substratos funcionalizados Autor: João Filipe da Cunha Marques Supervisores: António Cadilhe

IX. Teses de doutoramento em curso só iniciadas em 2002 ou posterior:

Título: Magnetismo e supercondutividade em sistemas electrónicos fortemente correlacionados Autor: Maria José Sampaio Supervisor: José Carmelo e Miguel Araújo

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Título: Kinetics of Deposition and Post Evolution Relaxation in Thin-Films Autor: Nuno Machado de Araújo Supervisor: António Cadilhe Título: Correlações fortes e desordem em magnetismo quântico Autor: Eduardo Vieira de Castro Supervisor: Nuno Peres e João Lopes dos Santos

4. Outras actividades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

Finite-energy charge-spin separation in the metallic phase of quasi-1D compounds, José Carmelo, INSTANS Summer Conference Interdisciplinary statistical and field theory approaches to nanophysics and low dimensional systems, Villa Olmo, Como, Itália, de 12 a 16 de Junho de 2006.

Unusual magneto-transport properties of graphene sheets, Nuno Peres, 12th. Workshop on Magnetism and Intermetallics, INT-Sacavém, 9 e 10 de Fevereiro de 2006.

II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras

instituições: Finite-energy spectral properties of low-dimensional correlated materials, José Carmelo, Seminário dado no Departamento de Física da Universidade da Califórnia em Berkeley, EUA, 27 de Julho de 2006.

Nanocrystalline silicon thin films on plastic for flexible electronics, Pedro Alpuim, Open Industry-Day: Micro and Nano Technologies, Braga, Portugal, 13 June 2006.

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

Transmission of correlated electrons through sharp domain walls in magnetic nanowires: a renormalization group approach, Miguel Araújo, Universidade de Évora, 27 de Novembro de 2006, Universidade do Minho.

Electronic properties of a graphene bilayer, Eduardo Vieira de Castro, Centro de Física, Universidade do Porto, 30 de Junho de 2006, Universidade do Minho.

Organic electronics, Jorge Morgado, Departamento de Química, IST, Lisboa, Sexta-Feira 9 de Junho de 2006 pelas 15:00 horas, Sala de Reuniões da Escola de Ciências, Campus de Gualtar, Universidade do Minho

Electron-phonon interaction in quantum dots: A solvable model, Tobias Stauber, Instituto de Ciência de Materiales, CSIC, Madrid, 31 de Maio de 2006, Universidade do Minho.

Exchange interaction in narrow-gap magnetic semiconductors, Vitalii Dugaev, Centro de Física das Inter. Fundamentais, IST, Lisboa, 26 de Maio de 2006, Universidade do Minho.

Transparent electronics, Elvira Fortunato, UniNova e CENIMAT, Lisboa, 19 de Maio de 2006, Universidade do Minho

Quadrupolar phases in S=1 triangular Heisenberg model, Karlo Penc, Budapeste, Hungria, 24 de Fevereiro de 2006, Universidade do Minho.

O limite paramagnético da supercondutividade, Ricardo Dias, Universidade de Aveiro, 31 de Janeiro de 2006, Universidade do Minho

A new mean-field theory of doped Mott insulators and high-temperature superconductors, Tiago Ribeiro, University of Califórnia at Berkeley, USA, Quinta Feira 26 de Janeiro de 2006, Universidade do Minho.

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Centro de Física

IV. Organização de conferências:

INSTANS Summer Conference on Interdisciplinary statistical and field theory approaches to nanophysics and low dimensional systems, organizada por José Carmelo e restantes coordenadores do Programa INSTANS da Fundação Europeia de Ciência, Villa Olmo, Como, Itália, 12 a 16 de Junho de 2006.

V. Palestras de divulgação:

Electrodinâmica quântica no bico de um lápis (Aula pública), Nuno Peres, Faculdade de Ciências da Universidade do Porto, 12 de Abril de 2006. VI. Organização de actividades de divulgação:

5. Projectos aprovados em curso

Programa da European Science Foundation Título: Interdisciplinary statistical and field theory approaches to nanophysics and low dimensional systems (INSTANS) Identificação do Programa: ESF Science INSTANS Programme 2005-2010 Cientista responsável da equipa portuguesa do projecto: José Carmelo. Outros cientistas do GCEP que participam no projecto: Nuno Peres. Financiamento atribuído: Período do Programa: 17/10/2005 - 16/10/2010

Projecto do Acordo GRICES/CISC: Programas 2006 e 2007 Título: Electronic properties of one-and two-dimensional organic conductors Identificação do projecto: Proc. 4.1.1 / CSIC Cientista responsável da equipa portuguesa do projecto: José Carmelo Financiamento atribuído: Período do projecto: 2 anos Programa da Agência de Inovação Título: Micropirómetro Autocalibrável em Silício (MPYROM) Identificação do Programa: POCTI medida 2.3, Investigação em Consórcio Cientista responsável do projecto: Carlos Alberto Caridade Couto (DEI). Cientista do GCEP que participa no projecto: João Pedro Alpuim Financiamento atribuído: Período do Programa: 3 anos Título: Efeitos da inter-relação entre as correlações electrónicas e a baixa dimensionalidade em materiais complexos Referência: POCI/FIS/58133/2004 Coordenador do projecto: José Manuel Pereira Carmelo Financiamento atribuído: 35 000.00 Euros Data de início: 1 de Julho de 2005 Duração: 3 anos Título: SEARCH: Services and Advanced Research Computing with HTC/HPC clusters Referência: Projecto nº CONC-REEQ/443/2001 Coordenador do projecto: Alberto José Proença Financiamento atribuído: 250 000.00 Euros Data de início: Setembro de 2004 Duração: 3 anos

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Centro de Física

6 - Outra informação

VI.I Outras palestras/seminários proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

Studies of disorder in graphene sheets (poster), Nuno Peres, Jornadas da Física 2006, Universidade do Minho, Braga, Portugal, 24 de Novembro de 2006.

Phosphorous and Boron doping of nc-Si:H thin films deposited on plastic substrates at 150 ºC by Hot Wire Chemical Vapor Deposition (poster), S.A. Filonovich, M. Ribeiro, A. Rolo, P. Alpuim, 4th International Conference on Hot-Wire CVD (Cat-CVD) Process, Takayama, Gifu, Japan, October 4-8, 2006. (Premiada com o BEST POSTER AWARD).

Visible And Ir Photoluminescence from Erbium-Doped Silicon Nanocrystals Produced By Rf Sputtering, M.F. Cerqueira, M. Losurdo, T. Monteiro, M. Stepikova, M. J. Soares, M. Peres, P. Alpuim, Trends in Nanotechnology 2006 (TNT2006) International Conference, Grenoble, France, September 04-08, 2006.

Piezoresistive properties of nanocrystalline silicon thin films deposited on plastic substrates by Hot-Wire Chemical Vapor Deposition, P. Alpuim, M. Andrade, V. Sencadas, M. Ribeiro, S.A. Filonovich, S. Lanceros-Mendez, E-MRS 2006 Spring Meeting (E-MRS - IUMRS - ICEM 06), Nice, France, May 29 - June 2, 2006.

Disorder and ferromagnetism in a graphene sheet, Nuno Peres, American Physical Society March-Meeting 2006, Baltimore, Maryland, USA, de 13 a 17 de Março de 2006.

7– Colaborações com outras instituições

Doutor Francisco Guinea, Instituto de Ciência de Materiales, Madrid, Espanha Colaboradores do GCEP: José Carmelo e Nuno Peres Professor Shi-Jian Gu, The Chinese University of Hong Kong, China Colaboradores do GCEP: José Carmelo e Nuno Peres Professor Miguel Araújo, Universidade de Évora Colaboradores do GCEP: José Carmelo e Nuno Peres Professor Natan Andrei, Rutgers University, USA Colaboradores do GCEP: José Carmelo e Luís Miguel Martelo Doutor Young Chen, Rice University, Houston, USA Colaboradores do GCEP: José Carmelo Doutor Karlo Penc, Research Institute for Solid State Physics and Optics, Budapeste, Hungria Colaboradores do GCEP: José Carmelo Professor Pedro Sacramento, Instituto Superior Técnico, Lisboa Colaboradores do GCEP: José Carmelo Professor António Castro Neto, Boston University, USA Colaboradores do GCEP: Nuno Peres Professor Stefano Chiussi, Universidade de Vigo, Espanha Colaboradores do GCEP: Pedro Alpuim

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Professor Jean-Eric Bourée, LPICM, Ecole Polytechnique, Palaiseau, França Colaboradores do GCEP: Pedro Alpuim Professora Isabel Trindade, IFIMUP, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto Colaboradores do GCEP: Pedro Alpuim Doutor Art Voter, Los Alamos National Laboratory, USA Colaboradores do GCEP: António Cadilhe Professor Vladimir Privman, Clarkson University, Potsdam, USA Colaboradores do GCEP: António Cadilhe Doutor Denis Boiron, Orsay, França Colaboradores do GCEP: José Carlos V. Gomes

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6.7. Grupo de Óptica e Ciências da Visão (OCV)

1. Descrição sumária das actividades científicas desenvolvidas pelo grupo em 2006

Este grupo investiga em domínios da óptica ligados à visão humana. As linhas de investigação fundamentais são

Instrumentação Optométrica, Ciência e Tecnologia da Cor, Optometria Clínica, Contactologia e Microtopografia Óptica.

Algumas das aplicações da investigação desenvolvida pelo grupo são topografia da córnea, colorimetria hiperespectral

dos meios oculares, digitalização cromática de obras de edifícios e pinturas de arte. Outros estudos têm levado a uma

melhor compreensão da evolução das anomalias visuais e dos mecanismos de degradação de lentes de contacto. É

ainda desenvolvido trabalho teórico em Óptica a 4 Dimensões e Unificação da Física.

2. Composição actualizada do grupo: Membros doutorados:

José Borges de Almeida Professor Catedrático

Sérgio Nascimento Professor Associado

Sandra Franco Professor Auxiliar

Manuel Filipe Costa Professor Auxiliar

Jorge Manuel Martins Jorge Professor Auxiliar

Joana Büchler Costa Professor Auxiliar Convidada

Membros não doutorados:

Alberto Diaz-Rey Prof. Auxiliar Convidado

Madalena Lira Assistente

António Manuel Baptista Assistente

José Manuel Gonzales Meijome Assistente

António Queiroz Assistente

António Filipe Macedo Assistente

Ana Maria Pinho Assistente Convidada

José Luís Rosado Assistente Convidado

Paulo Pinto Assistente Convidado

João Linhares Assistente Convidado

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3. Produção científica

I. Artigos ISI:

Aldaba, MA; Linhares, JMM; Pinto, PD; Nascimento, SMC; Amano, K; Foster, DH. 2006, Visual sensitivity to color errors in images of natural scenes, Visual Neuroscience 23 (3-4): 555-559.

Amano, K; Foster, DH; Nascimento, SMC. 2006, Color constancy in natural scenes with and without an explicit illuminant cue, Visual Neuroscience 23 (3-4): 351-356.

Baraas, RC; Foster, DH; Amano, K; Nascimento, SMC. 2006. Anomalous trichromats' judgments of surface color in natural scenes under different daylights. Visual Neuroscience 23 (3-4): 629-635.

Foster, DH; Amano, K; Nascimento, SMC. 2006, Color constancy in natural scenes explained by global image statistics. Visual Neuroscience 23 (3-4): 341-349

Foster, DH; Amano, K; Nascimento, SMC; Foster, MJ. 2006, Frequency of metamerism in natural scenes. Journal Of The Optical Society Of America A-Optics Image Science And Vision 23 (10): 2359-2372.

Garcia-Resua, C; Gonzalez-Meijome, JM; Gilino, J; Yebra-Pimentel, E. 2006. Accuracy of the new ICare rebound tonometer vs. other portable tonometers in healthy eyes. Optometry And Vision Science 83 (2): 102-107.

Gonzalez-Meijome, JM; Jorge, J; Queiros, A; Fernandes, P; Montes-Mico, R; Almeida, JB; Parafita, MA. 2006, Age differences in central and peripheral intraocular pressure using a rebound tonometer. British Journal Of Ophthalmology 90 (12): 1495-1500.

Gonzalez-Meijome, JM; Lira, M; Lopez-Alemany, A; Almeida, JB; Parafita, MA; Refojo, MF. 2006. Refractive index and equilibrium water content of conventional and silicone hydrogel contact lenses. Ophthalmic And Physiological Optics 26 (1): 57-64.

Gonzalez-Meijome, JM; Lopez-Alemany, A; Almeida, JB; Parafita, MA; Refojo, MF. 2006. Microscopic observation of unworn siloxane-hydrogel soft contact lenses by atomic force microscopy. Journal Of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials 76B (2): 412-418.

Gonzalez-Meijome, JM; Lopez-Alemany, A; Almeida, JB; Parafita, MA; Refojo, MF. 2006. Microscopic observations of superficial ultrastructure of unworn siloxane-hydrogel contact lenses by cryo-scanning electron microscopy. Journal Of Biomedical Materials Research Part B-Applied Biomaterials 76B (2): 419-423.

Lopez-Alemany, A; Gonzalez-Meijome, JM; Almeida, JB; Parafita, MA; Refojo, MF. 2006. Oxygen transmissibility of piggyback systems with conventional soft and silicone hydrogel contact lenses. Cornea 25 (2): 214-219.

Oliveira, MJ; Brito, AM; Costa, MC; Costa, MF. 2006. Gloss and surface topography of ABS: A study on the influence of the injection molding parameters. Polymer Engineering And Science 46 (10): 1394-1401.

Pinto, PD; Linhares, JMM; Carvalhal, JA; Nascimento, SMC. 2006. Psychophysical estimation of the best illumination for appreciation of Renaissance paintings. Visual Neuroscience 23 (3-4): 669-674.

Queiros, A; Gonzalez-Meijome, JM; Fernandes, P; Jorge, J; Almeida, JB; Parafita, MA. 2006. Non-contact tonometry synchronized with cardiac rhythm and its relationship with blood pressure. Ophthalmic And Physiological Optics 26 (4): 384-391.

Cui, HN; Costa, MF; Teixeira, V; Zhang, J. 2006. Solution-grown method of CdS film by ultrasonical colloid chemistry deposition technique. International Journal Of Photoenergy: doi:.(em conjunto com o grupo GRF)

II. Proceedings ISI:

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Centro de Física

Gonzalez-Meijome JM, Jorge J, Queiros A, Fernandes P, Montes-Mico R, Almeida JB, Parafita MA. 2006. Age differences in central and peripheral intraocular pressure using a rebound tonometer. BRITISH JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY 90 (12): 1495-1500 presented at 3rd International Conference of Optometry and Visual Science in Braga, PORTUGAL, APR 08-09, 2006. Conference Host: Univ Minho

Pinto PD, Linhares JMM, Carvalhal JA, Nascimento SMC. 2006. Psychophysical estimation of the best illumination for appreciation of Renaissance paintings. VISUAL NEUROSCIENCE 23 (3-4): 669-674 presented at 18th Biennial Meeting of the International-Colour-Vision-Society in Lyon, FRANCE, JUL, 2005.

Gonzalez-Meijome JM, Lopez-Alemany A, Almeida JB, Parafita MA, Refojo MF. 2006. Microscopic observations of superficial ultrastructure of unworn siloxane-hydrogel contact lenses by cryo-scanning electron microscopy. JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART B-APPLIED BIOMATERIALS 76B (2): 419-423 presented at Annual Meeting of the Association-for-Research-in-Vision-and-Ophthalmology in Ft Lauderdale, FL, MAY 01-05, 2005.

Almeida JB. 2006. Geometric drive of the universe's expansion. 1ST CRISIS IN COSMOLOGY CONFERENCE, CCC-I: 110-122; edited by Lerner EJ, Almeida JB. presented at 1st Crisis in Cosmology Conference (CCC-!) in Moncao, PORTUGAL, JUN 23-25, 2005. Book Series: AIP CONFERENCE PROCEEDINGS, 822

Baraas RC, Foster DH, Amano K, Nascimento SMC. 2006. Anomalous trichromats' judgments of surface color in natural scenes under different daylights. VISUAL NEUROSCIENCE 23 (3-4): 629-635 presented at 18th Biennial Meeting of the International-Colour-Vision-Society in Lyon, FRANCE, JUL, 2005.

Aldaba MA, Linhares JMM, Pinto PD, Nascimento SMC, Amano K, Foster DH. 2006. Visual sensitivity to color errors in images of natural scenes. VISUAL NEUROSCIENCE 23 (3-4): 555-559 presented at 18th Biennial Meeting of the International-Colour-Vision-Society in Lyon, FRANCE, JUL, 2005.

Amano K, Foster DH, Nascimento SMC. 2006. Color constancy in natural scenes with and without an explicit illuminant cue. VISUAL NEUROSCIENCE 23 (3-4): 351-356 presented at 18th Biennial Meeting of the International-Colour-Vision-Society in Lyon, FRANCE, JUL, 2005.

Foster DH, Amano K, Nascimento SMC. 2006. Color constancy in natural scenes explained by global image statistics. VISUAL NEUROSCIENCE 23 (3-4): 341-349 presented at 18th Biennial Meeting of the International-Colour-Vision-Society in Lyon, FRANCE, JUL, 2005.

III. Livros ou capítulos de livros:

E. J. Lerner and J. B. Almeida, Eds., 1st Crisis in Cosmology Conference-CCC-I, AIP Conference Proceedings, 822, ISBN 0-7354-0296-5, (American Institute of Physics, New York, 2006).

Manuel F.M. Costa, Ed., Proceedings of the 3rd International Conference on Hands-on Science, ISBN 989 9509 50 7, (Universidade do Minho, Braga, Julho de 2006).

Villa-Collar C, González-Méijome J.M. Overnight orthokeratology (Spanish College of Optics and Optometrists, Madrid, 2006). ISBN: 84-934806-6-5 /978-84-934806-6-0

IV. Patentes nacionais:

Manuel F.M. Costa, Patente com o n.º 103173 "Método de Inspecção Microtopográfica da Superfície de Materiais Transparentes por Triangulação Óptica"

V. Patentes internacionais:

VI. Teses mestrado terminadas em 2006:

Título: Efeito da textura na Percepção da Cor Autor: Maria da Conceição da Mata Morais. Supervisor Co-orientador: Sérgio Nascimento

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Centro de Física

Título: RobôCarochinha: Um Estudo Qualitativo sobre a Robótica Educativa no 1º ciclo do Ensino Básico Autor: Célia Rosa Ribeiro Co-orientador: Manuel Filipe Costa, Mestrado em Educação (Especialização em Tecnologia Educativa) IEP

VII. Teses de doutoramento terminadas em 2006:

Título: Preditores das alterações visuais em jovens universitários Autor: Jorge Jorge Supervisores: José B. Almeida e Manuel Parafita-Mato VIII. Teses de mestrado em curso iniciadas em 2003 ou posterior:

IX. Teses de Doutoramento em curso iniciadas em 2001 ou posterior:

Título: Evidencias objectivas da deterioração nos polímeros de lentes de contacto: análise espectroscópica, microscópica e polarográfica Autor: José M. González-Meijome Supervisores: Manuel Parafita-Mato e José B. Almeida

Título: Fundus multispectral imaging Autor: António Baptista Co-orientador: Sérgio Nascimento Título: Characterization of oculo-motor instability in mcular diesease and the development of a compensatory dynamic optical system. Autor: António Filipe Macedo Co-orientador: Sérgio Nascimento, Gary Rubin, Michael Crossland. Título: Colorimetria hiperespectral de pinturas artísticas e aplicações Autor: Paulo Daniel Pinto Co-orientador: Sérgio Nascimento Título: Optimização dacodificação cromática de cenas naturais com filtros biológicos e artificiais Autor: João Manuel Linhares Co-orientador: Sérgio Nascimento 4. Outras actvidades científicas

I. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo em conferências nacionais ou internacionais:

Monogenic functions, 5D spacetime and unification of physics, J. B. Almeida, “Classical Intuitive Interpretations of QED and extensions of CED”, Institute for Advanced Studies at Austin, Texas, USA.

Characterization of dry eye symptoms in contact lens and non-contact lens wearers under different working and study environmental conditions, González-Méijome JM, Yebra-Pimentel E, Almeida JB. Meeting of the Spanish Contact Lens Society. A Coruña (Spain), 28th September 2006.

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Centro de Física

Short-term corneal response to sigmoid reverse geometry paragon crt® contact lenses González-Méijome, JM, Villa-Collar C, Queirós A, Diaz-Rey A Meeting of the Spanish Contact Lens Society. A Coruña (Spain), 28th September 2006.

Differences in ametropia prevalence obtained with different methods of refraction, Jorge J, González-Méijome JM, Queirós A, Almeida JB, Parafita MA EVER 2006. Villamoura (Portugal) October 2006. Publication: Acta Ophthalmologica Scandinavica October 2006 - Vol. 84 Issue pp:165 (#3445).

II. Palestras/seminários convidadas proferidas pelos elementos do grupo na UM ou noutras instituições:

Constantes fundamentais em física, J. B. Almeida, Oração de sapiência, Universidade do Minho, Braga.

Jorge J., Preditores das alterações refractivas em jovens adultos, 3º Congresso Internacional de Optometria. Universidade do Minho Braga (Portugal), 8 e 9 de Abril, 2006

Presbyopia and contact lenses, González-Méijome JM Official Presentation of Purevision Multi-focal (Bausch & Lomb) Barcelona, Madrid & Valencia (Spain), 24th, 25th and 26th October 2006.

Overnight orthokeratology: present and perspectives for the future, González-Méijome JM, 2º FORUM de Contactología organized by the Spanish Contact Lens Manufacturers Association. Madrid (Spain), 19th November 2006.

III. Palestras na Universidade do Minho organizadas pelo grupo mas proferidas por elementos externos:

Contact lens fitting profile in portugal 2005, Araújo C, Marinho J, Santos J, Costa P, Coelho P, Remelgado S, Esteves S, Peixoto T, Pinheiro T, González-Méijome JM, 3rd International Conference of Optometry. University of Minho. Braga (Portugal), 8th, 9th April 2006.

Spherical rigid gas permeable contact lens fitting and its relationship with peripheral corneal topography, Gomes A, Lopes A, Cândido C, Barros E, Ferreira J, Vieira J, Santos M, Fernandes M, Costa P, Borges P, González-Méijome JM, 3rd International Conference of Optometry. University of Minho. Braga (Portugal), 8th, 9th April 2006.

Prevalence of dry eye symptoms in contact lens and non-contact lens wearers, Almeida AP, Costa AP, Fernandes A, Teixeira A, Marques C, Pinho C, Matos J, Linhares J, González-Méijome JM 3rd International Conference of Optometry. University of Minho. Braga (Portugal), 8th, 9th April 2006.

IV. Organização de conferências:

Título: Organização do 3rd thematic workshop: “Science literacy and life-long learning”, Local: Bucharest, Romania Data:

Título: 2º Congresso Internacional de Optometria e Ciências da Visão “COIOCV-UM2006” Local: Universidade do Minho – Braga Data: Abril de 2006

Título: Organização do 3rd International Conference on Hands-on Science HSCI'2006, Braga, Portugal Local: Universidade do Minho – Braga Data: Setembro de 2006

Título: Organização do 1st Scientific & Technical Meeting of Contact Lenses (Contact_UM 2006) Local: Universidade do Minho – Braga Data: Março de 200

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Centro de Física

V. Palestras de divulgação:

Imagiografia espectral de meios oculares. Sérgio Nascimento. Ciclo de divulgação "A Imagiologia na Oftalmologia". AIBILI, Coimbra.

A cor e Luz. Sérgio Nascimento. Escola Secundária de Paredes de Coura. 2006.

A magia da Visão. Sérgio Nascimento. Escola Profissional de Monção. 2006.

Os limites da visão humana. Sérgio Nascimento. III Congresso Internacional de Optometria. Universidade do Minho. 2006.

Rigid Gas Permeable Contact Lenses: Are They Currently Necessary?. José Manuel González-Méijome. Spanish College of Optometrists. Santiago de Compostela (Spain), 24th April 2006.

VI. Organização de actividades de divulgação:

5. Projectos aprovados em curso

Título: Acções Integradas CRUP/Birtish Council-2006-07 “Fundus hyperspectral imaging” Referência: Responsável: Sérgio Miguel Cardoso Nascimento Data de início: 2006

Título: Digital hyperspectral imaging of art paintings Referência: POCTI/EAT/55416/2004 Coordenador do projecto: Sérgio Miguel Cardoso Nascimento Financiamento atribuído: 20 709.00 Euros Data de início: 1 de Março de 2005 Duração: 3 anos Título: Optimização da codificação cromática de cenas naturais com filtros biológicos e artificiais Referência: POSI/EEA-SRI/57554/2004 Coordenador do projecto: Sérgio Miguel Cardoso Nascimento Financiamento atribuído: 70 176.00 Euros Data de início: 2006 Duração: 3 anos 6 - Outras informações:

Prémios e distinções

Prémio “SALADO MARIN” by the Spanish Society of Contact Lenses for the paper entitled THE CURRENT STATE OF EXTENDED CONTACT LENSES WEAR published in the Journal of the Spanish Contact Lens Society 2004;11:5-17.

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Centro de Física

7. Relatório Financeiro

Em 2006, o Centro de Física recebeu da Universidade do Minho uma dotação total de 34.600.00 euros nas rubricas Despesas Correntes (30.000,00 €) e Despesas de Capital (4 600.00 €). O relatório financeiro do Centro de Física- Plurianual será incluído no respectivo relatório.

Verbas de capital 2005

Dotação Montantes

Orçamento de 2006 4.600,00 €

Saldo transferido de 2005 0.00 € Total 4 600.00 € Execução

Transferência para verbas especiais (para adaptação dos novos espaços) 3 000.00 €

1 computador (1) 1 600.00€ Total 4 600.00 €

Saldo 0.00 €

Verbas correntes de 2006

Dotação Montante

Orçamento de 2006 30 000,00 €

Saldo transferido de 2005 0.00 €

Total 30 000,00 € Execução

Total de Reparações de equipamentos 19 109.39

Assinaturas com Revistas 1 516.00

Colóquios 1 700.00

Jornadas 614.31

Página Web 1 600.00

Gases 834.90

Salários da Isabel Monteiro 1 038.00

Diversos secretaria 955.00

Impressão de diversos relatórios 632.40

Transferência para verbas especiais (para adaptação dos novos espaços) 2 000.00

Total de Despesas 30 000.00 €

Saldo 0.00 €

(1) – Em troca o grupo GRF disponibilizou esta verba em “Aquisição de Serviços e Manutenção” no Plurianual:

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Centro de Física