Instytut Fizyki UMCS


Katedra Fizyki Teoretycznej Instytutu Fizyki UMCS


Badania naukowe prowadzone w Katedrze dotyczą głównie zagadnień struktury jądra atomu i reakcji jądrowych, teorii fazy skondensowanej, astrofizyki i fizyki Słońca, fizyki matematycznej i nanofizyki.


W zakładzie prowadzone są również prace naukowe z mechaniki kwantowej i jej podstaw, symetrii układów fizycznych, metod algebraicznych w zastosowaniu do teorii jądra atomowego, teorii grawitacji, modeli kosmologicznych i fizyki czarnych dziur. Ponadto prowadzone są wstępne prace dotyczące informatyki kwantowej.


Badania naukowe pracowników Katedry koncentrują się także na fizyce Słońca i tematyce czarnych dziur. 

Przedmiotem szczegółowych zainteresowań są:

  • Fizyka Słońca, zjawiska falowe i turbulencje
  • Niskoenergetyczna teoria strun, czarne dziury i defekty topologiczne
  • Symulacje numeryczne procesów falowych w atmosferze Słońca
  • Numeryczne metody rozwiązywania równań różniczkowych

Badania naukowe

  • Oscylacje i fale w strukturach magnetycznych korony słonecznej
  • Fale stochastyczne w płynach
  • Metody typu Godunowa w numerycznym rozwiązywaniu równań falowych
  • Termodynamika wielowymiarowych czarnych dziur i czarnych pierścieni
  • Późnoczasowe zachowanie pól w czasoprzestrzeniach czarnych dziur

Problematyka badawcza Katedry obejmuje także różnorakie zagadnienia z fizyki fazy skondensowanej i fizyki statystycznej. Obecnie prowadzone prace obejmują m.in.: teorię nadprzewodnictwa i własności nanostruktur układów półprzewodnikowych.


Badania naukowe prowadzone w Katedrze dotyczą głównie również zagadnień struktury jądra atomu i reakcji jądrowych. 


 Katedra Biofizyki Instytutu Fizyki UMCS


Problematyka naukowa, którą zajmują się pracownicy Zakładu koncentruje się wokół zagadnień związanych z badaniem mechanizmów fizycznych odpowiedzialnych za regulację fotosyntetycznego transportu energii oraz ładunku elektrycznego. Ponadto prowadzone są prace eksperymentalne związane z badaniem własności strukturalnych oraz dynamicznych błon lipidowych. W badaniach naukowych stosowane są metody: spektroskopii absorpcyjnej, fluorescencji, rozpraszania ramanowskiego, FTIR, elektrochromizmu, DSC, monowarstw na powierzchni wody. W Zakładzie prowadzone są również prace związane z matematycznym modelowaniem kinetyki reakcji enzymatycznych.


Katedra Fizyki Powierzchni i Nanostruktur Instytutu Fizyki UMCS


Implantacja jonowa jest ważną metodą inżynierii materiałowej, umożliwiającą syntezę oraz modyfikację struktur półprzewodników i izolacyjnych, na przykład uzyskiwanie nanostruktur o ciekawych własnościach fizycznych. Unikalny w kraju implantator jonów UNIMAS o maksymalnej energii jonów 300 keV jest głównym urządzeniem Zakładu. Prowadzone są badania wtórnej emisji jonów oraz fotonów w trakcie oddziaływania wiązek jonowych z ciałem stałym. Pracownicy Zakładu zajmują się także poznawaniem własności optycznych struktur półprzewodnikowych, takich jak np. implantowany jonowo porowaty krzem, SiC i związki grupy A3-B5. W badaniach tych stosujemy techniki: elipsometrii, fotoluminescencji oraz modulacyjnej spektroskopii odbiciowej. Prowadzimy również symulacje komputerowe oddziaływania jonów oraz plazmy w związku z zastosowaniami w tokamakach.


W Katedrze dominuje eksperymentalna i teoretyczna problematyka fizyki metalicznych nanostruktur. Badany jest wpływ ograniczenia rozmiarów nanostrukturowych obiektów na ich strukturę elektronową. Monoatomowe łańcuchy atomów metali wytwarzane są na wysoceuporządkowanych, wicynalnych powierzchniach krzemu Si(335), Si(557), itp. Metaliczne studnie kwantowe i klastery są wytwarzane na atomowo gładkich powierzchniach Si(111)-(7x7)Au, Si(111)-(6x6)Au i innych rekonstruowanych powierzchniach krzemu. Prace doświadczalne prowadzone sa w pięciu układach ultrawysokiej próżni (UHV). Podstawowymi metodami ekperymentalymi są: dyfrakcja wysokoenergetycznych elektronów (RHEED), tunelowa mikroskopia skaningowa (STM), fotoemisja z kątową rozdzielczością (ARPES) i optyczna odbiciowa spektroskopia różnicowa


Katedra Fizyki Materiałowej Instytutu Fizyki UMCS


Badania prowadzone przez zakład poświęcone są zastoswaniom metody anihilacji pozytonów w fizyce oraz chemii ciała stałego. Inne grupy wchodzące w skład Instytutu Fizyki UMCS zajmują się tematyką związaną ze Spektroskopią Mösbauerowską oraz Zaburzonymi Korelacjami γ-γ.

Głównym tematem prac grupy anihilacyjnej jest tworzenie pozytu i jego własności. Dlatego też obiektem badań są izolatory, a w szczególności materiały organiczne oraz porowate materiały krzemionkowe.


W Instytucie Fizyki prowadzone są również badania poświęcone tematyce: spektrometrii mas, technice próżni, geochemii i geochronologii izotopowej, fizyce powierzchnii  fizyce środowiska.


Prowadzone są badania zjawiska termoemisji jonowej i jej fluktuacji, dyfuzji powierzchniowej i termicznej desorpcji jonów. Inne badania dotyczą formowania się jonów i szybkich neutrałów w niejednorodnych obszarach wyładowania w gazie i ich oddziaływanie z powierzchnią ciała stałego. Kontynuowane są badania nad studiowaniem podstaw fizyki na uniwersyteckich kierunkach przyrodniczych. Prowadzone są prace z dziedziny dydaktyki fizyki.