A Fizikai Intézetben működő kutatócsoportok:

1. Advanced Optical Imaging (AdOptIm) csoport

A kutatócsoport kiemelten a nagy térbeli feloldású, úgynevezett szuperrezolúciós lokalizációs mikroszkópiával, annak elméletével, modellezésével, kísérleti fejlesztésével és alkalmazásával foglalkozik. A biológiai mintákban elérhető <20 nm térbeli feloldású fluoreszcens képek kvantitatív kiértékelése mellett összehasonlító/kontroll méréseket végzünk konfokális FLIM, FCS, FA továbbá DIC és fáziskontraszt leképezési módokban.

2. Asztrofizikai kutatócsoport

Az SZTE TTIK Fizikai Intézet és az SZTE Bajai Obszervatórium munkatársai sokrétű vizsgálatokat végeznek többek között a szupernóva-robbanások és a kapcsolódó csillagfejlődési, kölcsönhatási és porképződési folyamatok, fedési kettős- és többes csillagrendszerek, pulzáló csillagok és exobolygók vizsgálata területén, hallgatóinknak is kutatási lehetőséget biztosítva. Munkánk során mind elméleti, mind megfigyelési vizsgálatokat is folytatunk, kiterjedt hazai és nemzetközi kapcsolatrendszerben dolgozva, ami a legmodernebb földfelszíni és űrtávcsövek adataihoz való hozzáférésünket is lehetővé teszi.

3. Biofizikai Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Maróti Péter

Fotoszintetizáló baktériumok fénnyel gerjesztett energia-, elektron- és protonátadási folyamatait időfelbontott optikai spektroszkópiai módszerekkel vizsgáljuk. Reakciócentum fehérje felhasználásával növelni kívánjuk a fény→elektromosság átalakítás hatékonyságát.

4. Elméleti fény-anyag kölcsönhatási Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Földi Péter

A csoport a szegedi kvantumoptikai hagyományokra építve a fény-anyag kölcsönhatás kvantumosan leírható kérdéseit vizsgálja. A fény itt vagy klasszikus elektromágneses sugárzást, vagy pedig fotonokat jelent. A megvilágított anyagi rendszerek az atomi-molekuláris szinttől a nanométeres tartományon át a tömbi szilárdtestekig terjednek. Jellemzően új jelenségek elvi megértését célzó, alapkutatás jellegű problémákat vizsgálunk, de konkrét kísérletek értelmezése, vagy a lehetséges alkalmazások vizsgálata sem idegen tőlünk. Módszereink analitikus modellek és numerikus eljárások kombinációi.

5. Fény-anyag Kölcsönhatási Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Hopp Béla

A csoport fő kutatási területe annak tanulmányozása, milyen hatások válthatók ki különböző anyagok lézeres besugárzása során. Ennek keretében vizsgálunk lézeres anyagmegmunkálási eljárásokat (fúrás, vágás, maratás, olvasztás, párologtatás, nanonizálás), felületmódosító technikákat (mikro- és nanostrukúrák kialakítása, felületkémiai változások előidézése) és anyagátviteli módszereket (PLD, MAPLE, LIFT). Fő célkitűzésünk a lézerek új ipari és orvosi alkalmazásainak felkutatása, a meglévő technikák fejlesztése, eredményeink bevezetése a hétköznapi életbe.

6. Fotoakusztikus Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Bozóki Zoltán

Magas színvonalú tudományos publikációk készítése és a tudományos utánpótlás kinevelése mellett a kutatócsoport kiemelt feladatának tekinti a fotoakusztikus módszeren alapuló gáz- és aeroszolkoncentrációmérő műszerek fejlesztését és alkalmassá tételét gyakorlati alkalmazásokra is, többek között belsőégésű motorok szennyezőanyagkibocsátásának illetve levegőkomponensek mobil platformokon (pl. utasszállító repülőgép és UAV) történő mérésére, valamint orvosi alkalmazásokra, ezért számos ipari partnerrel folytatunk sikeres együttműködést.

7. Gravitációs Fizika és Kozmológia Kutatócsoport (GraPhyCo)

Vezető: Prof. Dr. Gergely Árpád László

A gravitációs dinamika kanonikus szerkezete, a téregyenletek egzakt megoldásai és azok stabilitása, kozmológiai fejlődés, sötét energia és sötét anyag modellek, gravitációs lencsézés, fekete lyukak termodinamikája, akkréciója, a jet-ek elemzése, nagyenergiás neutrínó-kibocsátása, valamint fekete lyukak, neutroncsillagok, bozoncsillagok vagy gravacsillagokból álló kompakt kettősök dinamikája a főbb kutatási területek. Tagja a gravitációs hullámokat felfedező LIGO Tudományos Kollaborációnak és több EU kutatási hálózatnak.

A gravitáció kutatócsoport főbb kutatási projektjei a következő témákat ölelik fel:

• Egzakt megoldások és a megoldásokat előállító technikák az általános relativitáselméletben

• Egzakt megoldások, perturbációk és stabilitás vizsgálatok skalár-tenzor-gravitációelméletekben

• Matematikai leírás, időfejlődés, fekete lyuk, fekete húr és kozmológiai megoldások a brán-világokban

• Fekete lyukak asztrofizikai környezete: akkréciós korong, mágneses mező, jetek

• Gravitációs lencsézési jellemzők módosított gravitációelméletekben

• Sötét anyag és sötét energia modellek következményeinek megfigyelésekkel történő összevetése

• Kompakt kettősök posztnewtoni dinamikája: pálya és spin időfejlődések, spin-flip, illetve spin flip-flop effektusok, stabilitásvizsgálatok

• Gravitációs hullámformák, gravitációs sugárzási visszahatás a kettős pályájára, detektálás

• Kényszeres dinamikai rendszerek klasszikus leírása és kvantálása

• Feketelyuk-termodinamika

A csoport tagjai a következő tudományos kollaborációs hálózatokban vesznek részt:

• Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO)

• Laser Interferometer Space Antenna (LISA)

• Einstein Telescope (ET)

• Addressing observational tensions in cosmology with systematics and fundamental physics (CosmoVerse)

• Bridging high and low energies in search of quantum gravity (BridgeQG)

Tudományos kollaborációt folytatnak a következő intézmények kutatóival:

• HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest, Magyarország

• Babes-Bolyai Egyetem, Kolozsvár, Románia

• Max Planck Institute for Radioastronomy, Bonn, Németország

• Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Németország

• Swansea University, Swansea, Egyesült Királyság

• University College London, London, Egyesült Királyság

• Institute of Cosmology & Gravitation, University of Portsmouth, Portsmouth, Egyesült Királyság

• Utrecht University, Utrecht, Hollandia

• Nikhef, Amsterdam, Netherlands

• University of Alabama, Tuscaloosa, AL, United States

• University of Calgary, AB, Canada

• National Institute of Technology, Kozhikode, Kerala, India

8. Integrálható rendszerek Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Fehér László

Egzaktul megoldható ("integrálható") modellek fontos szerepet játszanak a fizika szinte minden ágában. A megoldhatóság hátterében általában valamilyen szimmetria áll, amely ezen rendszerek matematikai szépségét is garantálja. Az utóbbi években kutatásaink kiemelt témáját egy dimenzió mentén mozgó, tetszőleges számú részecskét tartalmazó modellek adják. Ezek a modellek a fizika számos területén megjelennek és sok szálon kapcsolódnak a modern matematika érdekes fejezeteihez.

9. Kardiopulmonális Kutatócsoport

Vezető: Prof. Dr. Peták Ferenc

A kutatóműhely a keringés és légzés területéhez tartozó tudományos tevékenységet végez. A kutatásaink a kardiopulmonális rendszer tanulmányozását ölelik át az állatkísérletes modellektől a humán klinikai vizsgálatokig. Kutatási területek:

• A keringés és a légzés mechanikai kölcsönhatásainak vizsgálata

• Anesztetikumok és kardiovaszkuláris gyógyszerek légzőrendszeri hatásainak vizsgálata

• Légúti túlérzékenység állatkísérletes modelljeinek tanulmányozása

• A két tüdőfél eltérő ventillációs és mechanikai viselkedésének tanulmányozása izolált intubálással állatkísérletes modellben

• Lebegő részecskék inhalációjának légzőrendszeri következményei

• Kilégzett gázok analízise, CO₂ koncentráció dinamikájának elemzése kapnográfia módszerével, oxigráfia

• A kardiopulmonális bypass morbiditása csökkentésének lehetőségei

• Diabetes mellitus pulmonális hatásainak vizsgálata állatkísérletes modellben és betegekben

• Közel infravörös spektroszkópia szöveti oxigén-szaturáció mérésére

• Perioperatív hemosztázis vizsgálata

10. Kvantumfizika erős lézertérben, modellezés és numerikus szimuláció csoport

Vezető: Dr. Czirják Attila

Erős lézerterekben kis atomi rendszerek (atomok vagy kis molekulák) izgalmas jelenségek széles skáláját mutatják (pl. attoszekundumos impulzusok), amelyek a legmodernebb kísérleti és elméleti kutatások középpontjában állnak a világ vezető intézeteiben (például ELI-ALPS, Szegedi Tudományegyetem). A Schrödinger-egyenlet pontos megoldása alapján különösen ezeknek a folyamatoknak az alapvető kvantumos jellemzői érdekelnek minket, pl. alagúteffektus, kvantum összefonódottság és mérési problémák.

Támogatunk kísérleti kutatócsoportokat is a fizika különböző területeivel (folyadékdinamika, akusztika, reológia stb.) kapcsolatos problémáik modellezésével és szimulációjával.

11. Nagyintenzitású Lézeres Kutatócsoport (HILL)

Vezető: Prof. Dr. Szatmári Sándor

A kutatások alapjául egyedi paraméterekkel rendelkező, femtoszekundumos, excimer-festék lézerrendszer szolgál, amellyel >10¹⁹ W/cm²-es fókuszált intenzitás érhető el 250 nm-en. A kutatás-fejlesztések fő irányvonala a kimenő impulzusok energiájának, valamint idő- és térbeli kontrasztjának növelése.

A HILL „felhasználó típusú” laboratóriumként működik, amely az optikai tartományon működő számos lézerberendezésen túlmenően, nagyintenzitású lézer-anyag kölcsönhatásokra, valamint anyagmegmunkálásra vonatkozó kísérleti résszel és a kísérletekhez kapcsolódó diagnosztikákkal rendelkezik.

12. Nano- és Mikromegmunkálás Kutatócsoport (NaMiLab)

Vezető: Dr. Geretovszky Zsolt

A NaMiLab csoport érdeklődésének homlokterében az anyagi rendszerek átalakítása, megmunkálása áll. Ezen belül szakmai kompetenciánk a lézeres anyagmegmunkálás (pl. vágás és kötés) mellett a nano- és/vagy mikroméretű mintázatok kialakítása, illetve nanorészecskék és nanoszerkezetű rendszerek létrehozása területén a legnagyobb. Fundamentális vizsgálataink a változásokat előidéző mechanizmusok megismerését célozzák. Kutatási portfóliónk ugyanakkor alkalmazásorientált is: legtöbbször olyan eljárásokat vagy anyagi rendszereket tanulmányozunk, amelyeknek gyakorlati haszna is van, vagy ipari érdeklődésre tartanak számot.

13. Nanoplazmonika Kutatócsoport

Vezető: Dr. Csete Mária

Plazmonikus rezonátor konfigurációkat tervezünk a fény-anyag kölcsönhatás optimalizálása céljából. A vizsgált jelenségek: plazmonikusan erősített spontán és stimulált emisszió, kollektív és erős-csatolás, fotondetektálás, bioszenzorizáció, rövidimpulzus manipulálás és karakterizálás. A plazmonikus spektrumszerkesztés elvei szerint az individuális, periodikus és komplex struktúrákat a megfelelő spektrális tartományba hangoljuk numerikus módszereinkkel. A kivilágítási konfiguráció kontrolljával optimalizáljuk a közel-tér eloszlását és időbeli lefutását, valamint a távoltérbeli optikai választ.

14. Statisztikus fizika csoport

Vezető: Prof. Dr. Iglói Ferenc

A csoport a statisztikus fizika modern elméleti módszereit és numerikus, számítógépes eljárásokat használ különböző soktest rendszerek kollektív viselkedésének vizsgálatánál. Az alkalmazások közül megemlítjük a kritikus jelenségek és fázisátalakulások elméletét, kvantumos és rendezetlen rendszerek tulajdonságainak vizsgálatát, nemegyensúlyi és egyensúlytól távoli problémák tanulmányozását és biológiai alkalmazásokat. A csoport a statisztikus fizika interdiszciplináris alkalmazásait is kutatja, miként a komplex hálózatok vizsgálata, a járványterjedés modellezése és a gazdasági fizika egyes problémáinak tanulmányozása.

15. TeWaTi - hELIos Femtoszekundumos Lézerlaboratórium és Nemzeti Lézeres Transzmutációs Laboratórium

Vezető: Dr. Osvay Károly

A TeWaTi laboratóriumban igen rövid lézerimpulzusokat állítunk elő, melyekkel kísérleteket végzünk többek közt a minket körülölelő világ fizikai, biológiai és kémiai elemi folyamatainak nagy időfeloldású vizsgálatára. A jelenlegi fő projektünk, az ELI-ALPS Lézeres Kutatóintézettel együttműködésben, lézeres neutron keltés, és a keltett részecskék felhasználása radiobiológiai- és anyagtudományi kísérletekhez. A projekt plazmafizikán túl lézerfizikai- és céltárgy fejlesztéseket is magában foglal, melyet Magyarországon egyedülálló labor-infrastruktúra és eszközpark segít a TeWaTi és hELIos laboratóriumainkban.