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Fábio Cruz is a Physics and Machine Learning (ML) Researcher at Inductiva Research Labs, where he develops ML-based algorithms to accelerate simulations in computational fluid dynamics. He obtained his MSc in Physics Engineering (2015) and PhD in Physics (2021) from Instituto Superior Técnico, Lisbon, Portugal. In his PhD, he studied the dynamics of plasma and the emission of coherent radiation in pulsar magnetospheres resorting to theoretical models and massively parallel multi-physics, multi-scale simulations. In 2018, he was also a visiting researcher at Princeton University. Fábio was also awarded a Young Scientists Prize from the Calouste Gulbenkian Foundation in 2016. His research interests include the interplay between small and large scale phenomena in fluid and plasma dynamics and the combination of classical and ML-based simulations to tackle multi-scale problems. Fábio is also interested in scientific visualization for efficient interpretation of large amounts of data and for science communication. He has co-authored a Python package for processing and visualization of state-of-the-art plasma simulation code outputs, and co-organized a science outreach project to build advanced virtual reality representations of complex simulation data.
Identificação

Identificação pessoal

Nome completo
Fábio Cruz

Nomes de citação

  • Cruz, Fábio

Identificadores de autor

Ciência ID
8A1C-0F7B-2321
ORCID iD
0000-0003-0761-6628
Google Scholar ID
mSfHGYQAAAAJ
Researcher Id
B-5902-2016

Domínios de atuação

  • Ciências Exatas - Física - Física dos Fluídos e dos Plasmas

Idiomas

Idioma Conversação Leitura Escrita Compreensão Peer-review
Português (Idioma materno)
Inglês Utilizador proficiente (C1) Utilizador proficiente (C1) Utilizador proficiente (C1) Utilizador proficiente (C1) Utilizador proficiente (C1)
Formação
Grau Classificação
2016 - 2021
Concluído
Física (Doutoramento)
Especialização em Física dos Plasmas
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
"Multiscale modeling of pulsar magnetospheres" (TESE/DISSERTAÇÃO)
Passed with Distinction and Honour
2015
Concluído
Engenharia Física Tecnológica (Mestrado)
Especialização em Sem especialização
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
"Collisionless shocks in mini magnetospheres in the laboratory and in astrophysics" (TESE/DISSERTAÇÃO)
19 valores
Percurso profissional

Ciência

Categoria Profissional
Instituição de acolhimento
Empregador
2021/10 - 2023/10 Investigador (Investigação) Inductiva Research Labs, Portugal
2016/02 - 2021/10 Estagiário de Investigação (Investigação) Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
Projetos

Bolsa

Designação Financiadores
2016/03/01 - 2020 APPLAuSE - Advanced Programme in Plasma Science and Engineering
PD/00505/2012
PD/BD/114307/2016
Bolseiro de Doutoramento
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Portugal
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Em curso

Projeto

Designação Financiadores
2020 - 2021 InPairs
ERC-2015-AdG 695088
Bolseiro de Doutoramento
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
European Research Council
Em curso
2014/03/01 - 2015 Accelerates
ERC-2010-AdG 267841
Bolseiro de Iniciação Científica
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
European Research Council
Concluído
Produções

Publicações

Artigo em conferência
  1. Cruz, F.; Alves, E.P.; Bamford, R.A.; Bingham, R.; Fonseca, R.; Silva, L.O.. Autor correspondente: Cruz, F.. "PIC simulations of collisionless shocks in laboratory-scaled mini magnetospheres". Trabalho apresentado em 42nd European Physical Society Conference on Plasma Physics, Lisbon, 2015.
    Publicado
Artigo em revista
  1. Dion Noordhuis; Anirudh Prabhu; Samuel J. Witte; Alexander Y. Chen; Fábio Cruz; Christoph Weniger. "Novel Constraints on Axions Produced in Pulsar Polar-Cap Cascades". Physical Review Letters (2023): https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.111004.
    10.1103/PhysRevLett.131.111004
  2. R Torres; T Grismayer; F Cruz; L O Silva. "Magnetic frame-dragging correction to the electromagnetic solution of a compact neutron star". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2023): https://doi.org/10.1093/mnras/stad2175.
    10.1093/mnras/stad2175
  3. F. D. Cruz; D. B. Schaeffer; F. Cruz; L. O. Silva. "Strong collisionless coupling between an unmagnetized driver plasma and a magnetized background plasma". Physics of Plasmas (2023): https://doi.org/10.1063/5.0144725.
    10.1063/5.0144725
  4. Chiara Badiali; Pablo J. Bilbao; Fábio Cruz; Luís O. Silva. "Machine-learning-based models in particle-in-cell codes for advanced physics extensions". Journal of Plasma Physics (2022): https://doi.org/10.1017/S0022377822001180.
    10.1017/S0022377822001180
  5. F. Cruz; T. Grismayer; S. Iteanu; P. Tortone; L. O. Silva. "Model of pulsar pair cascades in non-uniform electric fields: Growth rate, density profile, and screening time". Physics of Plasmas (2022): https://doi.org/10.1063/5.0085847.
    10.1063/5.0085847
  6. D. B. Schaeffer; F. D. Cruz; R. S. Dorst; F. Cruz; P. V. Heuer; C. G. Constantin; P. Pribyl; et al. "Laser-driven, ion-scale magnetospheres in laboratory plasmas. I. Experimental platform and first results". Physics of Plasmas 29 4 (2022): 042901-042901. https://doi.org/10.1063/5.0084353.
    10.1063/5.0084353
  7. Filipe D. Cruz; Derek B. Schaeffer; Fábio Cruz; Luis O. Silva. "Laser-driven, ion-scale magnetospheres in laboratory plasmas. II. Particle-in-cell simulations". Physics of Plasmas 29 3 (2022): 032902-032902. https://doi.org/10.1063/5.0084354.
    10.1063/5.0084354
  8. T Grismayer; R Torres; P Carneiro; F Cruz; R A Fonseca; L O Silva. Autor correspondente: T Grismayer. "Quantum Electrodynamics vacuum polarization solver". New Journal of Physics 23 9 (2021): 095005-095005. https://doi.org/10.1088/1367-2630/ac2004.
    10.1088/1367-2630/ac2004
  9. Fábio Cruz; Thomas Grismayer; Alexander Y. Chen; Anatoly Spitkovsky; Luis O. Silva. Autor correspondente: Fábio Cruz. "Coherent Emission from QED Cascades in Pulsar Polar Caps". The Astrophysical Journal Letters (2021): https://doi.org/10.3847/2041-8213/ac2157.
    10.3847/2041-8213/ac2157
  10. F. Cruz; T. Grismayer; L. O. Silva. "Kinetic instability in inductively oscillatory plasma equilibrium". Physical Review E (2021): https://doi.org/10.1103/PhysRevE.103.L051201.
    10.1103/PhysRevE.103.L051201
  11. Fábio Cruz; Thomas Grismayer; Luis O. Silva. Autor correspondente: Fábio Cruz. "Kinetic Model of Large-amplitude Oscillations in Neutron Star Pair Cascades". The Astrophysical Journal (2021): https://doi.org/10.3847/1538-4357/abd2c0.
    10.3847/1538-4357/abd2c0
  12. Chen, A.Y.; Cruz, F.; Spitkovsky, A.. Autor correspondente: Chen, A.Y.. "Filling the Magnetospheres of Weak Pulsars". Astrophysical Journal 889 1 (2020): http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-85079833028&partnerID=MN8TOARS.
    10.3847/1538-4357/ab5c20
  13. Speirs, D.C.; Ronald, K.; Phelps, A.D.R.; Koepke, M.E.; Cairns, R.A.; Rigby, A.; Cruz, F.; et al. "Maser radiation from collisionless shocks: Application to astrophysical jets". High Power Laser Science and Engineering (2019): http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-85062907539&partnerID=MN8TOARS.
    10.1017/hpl.2019.3
  14. A. Rigby; F. Cruz; B. Albertazzi; R. Bamford; A. R. Bell; J. E. Cross; F. Fraschetti; et al. Autor correspondente: A. Rigby. "Electron acceleration by wave turbulence in a magnetized plasma". Nature Physics 14 5 (2018): 475-479. https://doi.org/10.1038/s41567-018-0059-2.
    10.1038/s41567-018-0059-2
  15. F. Cruz; E. P. Alves; R. A. Bamford; R. Bingham; R. A. Fonseca; L. O. Silva. Autor correspondente: F. Cruz. "Formation of collisionless shocks in magnetized plasma interaction with kinetic-scale obstacles". Physics of Plasmas 24 2 (2017): 022901-022901. https://doi.org/10.1063/1.4975310.
    10.1063/1.4975310
  16. Bamford, R. A.; Alves, E. P.; Cruz, F.; Kellett, B. J.; Fonseca, R. A.; Silva, L. O; Trines, R. M. G. M.; et al. Autor correspondente: Bamford, R. A.. "3D PIC Simulations of Collisionless Shocks at Lunar Magnetic Anomalies and Their Role in Forming Lunar Swirls". The Astrophysical Journal 830 2 (2016): 146. http://dx.doi.org/10.3847/0004-637x/830/2/146.
    10.3847/0004-637x/830/2/146
Atividades

Apresentação oral de trabalho

Título da apresentação Nome do evento
Anfitrião (Local do evento)
2021/11 Kinetic model of pair discharges in pulsar magnetospheres 63rd Annual Meeting
APS Division of Plasma Physics (Pittsburgh, PA, Estados Unidos)
2021/03 Massively-parallel simulations of pulsar magnetospheres EuroHPC Summit Week 2021
PRACE
2020/11 Ab initio vs reduced pair production models for pair discharges in pulsar magnetospheres 62nd Annual Meeting
APS Division of Plasma Physics (Estados Unidos)
2019/11 From numbers to science: visualization in the context of plasma physics Scientific Visualization Workshop
ELI Beamlines (Prague, República Checa)
2019/10 Particle-in-cell simulations of pair discharges at pulsar polar caps 61st Annual Meeting
APS Division of Plasma Physics (Fort Lauderdale, FL, Estados Unidos)

Orientação

Título / Tema
Papel desempenhado
Curso (Tipo)
Instituição / Organização
2022 - 2022 Deep learning-based simulators of nearshore hydrodynamics
Coorientador
Engenharia e Ciência de Dados (Mestrado)
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
2021 - 2022 Mini-magnetospheres in the laboratory
Coorientador
Engenharia Física Tecnológica (Mestrado)
Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal

Organização de evento

Nome do evento
Tipo de evento (Tipo de participação)
Instituição / Organização
2022 - Atual 13th International Conference on High Energy Density Laboratory Astrophysics (2022/05/23 - 2022/05/27)
Conferência (Membro da Comissão Organizadora)
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Portugal
2017 - 2017 2nd Conference on Extremely High Intensity Laser Physics (2017/09/05 - 2017/09/08)
Conferência (Membro da Comissão Organizadora)
Instituto de Plasmas e Fusão Nuclear, Portugal

Arbitragem científica em revista

Nome da revista (ISSN) Editora
2022 - Atual Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (1365-2966) Oxford University Press
2021 - Atual Physics of Plasmas (1089-7674) AIP Publishing

Curso / Disciplina lecionado

Disciplina Curso (Tipo) Instituição / Organização
2016 - 2017 Thermodynamics and the Structure of Matter Ciências de Engenharia - Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Licenciatura) Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
2014 - 2016 Mechanics and Waves Engenharia Física Tecnológica (Mestrado integrado) Universidade de Lisboa Instituto Superior Técnico, Portugal
Distinções

Prémio

2019 Journal of Plasma Physics Best Talk Prize
Université Grenoble Alpes École de Physique des Houches, França
2016 Young Researchers' Prize
Fundação Calouste Gulbenkian, Portugal
2015 Best Poster Prize, International School/Symposium for Space Simulations