lu.se

FYSIK I LUND

Portal för fysik och astronomi vid Lunds Universitet

Forskningsavdelningar

Forskningen i fysik vid Lunds universitet bedrivs av forskningsavdelningar

Astronomi - Lunds observatorium
 
- Astrofysik, Atomär astrofysik, samt Astronomiska teleskop och instrument

Atomfysik
 - grundläggande och tillämpad atom- och molekylspektroskopi, främst baserad på laseranvändande, optisk informationslagring och nya mikroskopimetoder. Atomfysikalisk grundforskning: atom/strålnings-växelverkan vid extremt höga optiska fältstyrkor

Beräkningsbiologi och biologisk fysik
 -
beräkningsmässiga aspekter av livsvetenskaperna - beräkningsbiologi; modellbyggande kring samt analys av proteinveckning och proteinstrukturer; utveckling av bioinformatikredskap framför allt kring analys av genuttryck; modellbyggande av geners och proteiners växelverkan i cellen. Utveckling av prognostiska beräkningsverktyg för kliniska tillämpningar. Dessutom utvecklas teorier och algoritmer av mer generell natur

Fasta tillståndets fysik
 
- Forskningen är centrerad kring halvledarmaterial och halvledarfysik. Med epitaxi framställs halvledarmaterial med atomär kontroll, atomlager för atomlager. Processteknologi för nanometerstrukturering används för att realisera 2-, 1- och 0-dimensionella kvantstrukturer. Med olika undersökningsmetoder (mikroskopiska, optiska och elektriska) studeras materialens fysikaliska egenskaper, speciellt relaterat till deras elektronstruktur, samt deras potential för framtida elektroniktillämpningar

Förbränningsfysik
Forskning för att öka kunskapen om förbränningsprocesser med forskning av både experimentell och teoretisk natur. Den experimentella forskningen är inriktad på utveckling av laserbaserade mätmetoder för bestämning av bl.a. temperatur och ämneskoncentrationer. Metoderna, som baseras på fysikaliska principer, utvecklas i laboratoriemiljö under välkarakteriserade förhållanden för att sedan tillämpas i praktiska förbränningssystem, också i motorer och gasturbiner. Den teoretiska forskningen är framförallt inriktad på att förstå de kemiska processerna i förbränningsprocesser och modeller, s.k. kemiska mekanismer, utvecklas för att beskriva de kemiska reaktionerna. Avdelningen bedriver även forskning där lasermätmetoder utvecklas för studier utanför förbränningsområdet, t.ex. fjärranalys-metoder (LIDAR) för atmosfärs- och ekologiska applikationer, samt tillämpningar inom katalys, plasma samt nm-området.

Kärnfysik
Forskning om atomkärnan vid internationella acceleratoranläggningar, t.ex. CERN-ISOLDE och FAIR-NUSTAR, bedrivs med hjälp av avancerade detektorsystem som utvecklas i Lund. Tvärvetenskaplig neutrondetektorutveckling etableras. Acceleratormasspektrometri med 14C används för projekt kopplade främst till medicin och miljö. Jonstrålebaserad mätteknik nyttjas för element- och isotopanalys i tillämpad forskning i nära kontakt med andra discipliner, t.ex. geologi
och biologi. Ett framgångsrikt exempel är Astrogeobiosfärsforskning. Avdelningen har ett välutrustat aerosollaboratorium för studier av troposfärisk och stratosfärisk aerosol och dess effekter på klimat och hälsa.

Matematisk fysik
 - forskning om kärnstrukturteori: atomkärnans deformation och rotation; starkt instabila atomkärnor. Nanostrukturerade kvantsystem: kvantprickar, artificiella atomer/molekyler. Kvantkaos, klassisk kaos och statistisk fysik: kvantkaos i mångpartikelfysik; supersymmetriska metoder tillämpade inom bl a mångkropparteori, QCD och ekonomi; hjärtats dynamik. Teoretisk elementarpartikelfysik: elektrosvag växelverkan; kosmologi. Termiska analyser av markvärmesystem: värmelagring i mark; kärnbränslehantering. täthetsfunktionalteori för att beräkna grundtillståndsegenskaper som t. ex. bindningsenergier och vibrationsfrekvenser hos molekyler, fasta ämnen och adsorbater.

Magnetic Resonance Imaging
Forskningen som bedrivs består främst av att utveckla nya metoder för att detektera kapillärt blodflöde, vattenmolekylernas rörelse, hjärnaktivering och blodflödet i hjärtat

MAX-Lab
 - Synkrotronljusforskningen är inriktad mot fotoelektronspektroskopi, på atomer, molekyler och fasta ämnen, på tidsupplöst spektroskopi för makromolekyler, mikroskopi/litografi/röntgenspektroskopi, atomspektroskopi, undulatorspektroskopi. Forskningen med energirika elektroner är inriktad mot kärnfotofysik och framställning av radioaktiva nuklider. Acceleratorfysikforskningen är inriktad mot elektronacceleratorer, lagringsringar, pulssträckare, mikrotroner och magnetiska insättningselement för generering av synkrotronljus.

MedMAX
  - The opportunities presented by MedMAX are widely recognized, and experienced synchrotron research groups from the Nordic countries will form the core of an advanced biomedical user community right from the start.

Nationellt resurscentrum för fysik (NRCF)
 - NRCFs uppgift är att ge lärare möjlighet till fortbildning och hjälp att hitta inspirerande resurser för sin fysikundervisning. Vi gör det genom att själva och i samarbete med andra ge kurser och fortbildningsdagar och utveckla material, men ocskå genom att samla, granska, utvärdera och sprida information från andra.

Nuklearmedicin fysik och teknik/Systemisk strålterapi
 
- forskning för att utveckla metoder för att beräkna stråldosen till tumör och normal vävnad. För mätningarna användes bl.a. SPECT som är en metod som ger 3D bilder av radioaktiviteten i patienten. Beräkningar och dosplanering bygger påmatematiska modeller med s.k. Monte Carlo simuleringar. Kvalitetskontroll är en viktig del i metodutvecklingen. För realistiska beräkningar bygges vävnadsrelaterade dosimetrimodeller upp utifrån djurexperimentella resultat. Patientapplikationer sker för utvecklandet av nya terapimetoder.

Partikelfysik
Vilka är naturens grundläggande byggstenar och vilka krafter påverkar dem? Partikelfysik är ämnet som adresserar de fundamentala principerna som styr vår värld: Krafter och byggstenar. Denna förståelse beskrivs matematiskt i teorier, dvs naturlagar. Vår förståelse idag kallas Standardmodellen som har en exceptionell förutsägelseförmåga, men är ofullständig. Partikelfysik vid universitetet undersöker Standardmodellens förutsägelser och söker resultat som kan visa vad som ligger bortom Standardmodellen. Vi genomför dessa undersökningar med de mest energetiska kollisioner tillgängliga i laboratoriet, men studerar också den starka kraftens egenskaper i heta volymer skapade vid kollisioner av atomkärnor. Dessa undersökningar genomför vi genom våra experiment vid partikelfysiklaboratorier, främst vid LHC på CERN. e-vetenskap och e-infrastruktur är nödvändiga verktyg för forskningen och vi bidrar till utvecklingen av denna teknologin.

Strålbehandlingsfysik
Forskargruppen inom strålbehandlingsfysik vid Lunds universitet och Skånes universitetssjukhus arbetar i en klinisk miljö med toppmodern utrustning för avancerad strålterapi. Gruppen har idag sex doktorander som arbetar i interrelaterade, kliniskt orienterade projekt med externa forskningsbidrag och industriella forskningssamarbeten.

Synkrotronljusfysik
 - experimentella studier av elektroniska och strukturella egenskaper hos ytor och gränsskikt. Vi strävar efter en fundamental förståelse på atomär nivå av de fysikaliska processer som bestämmer sambandet mellan atomernas geometriska position och de elektroniska egenskaperna hos mikro-, nano- och kvantstrukturer samt mesoskopiska system. Forskningen är grundvetenskaplig men har nära anknytning till tillämpade problem inom exempelvis halvledarstrukturer, katalytiska material och artificiella materialkomponenter. De experimentella tekniker vi främst utnyttjar är synkrotronljusbaserade spektroskopi-, mikroskopi- och diffraktionsmetoder samt sveptunnelmikroskopi.

Teoretisk högenergifysik
 -
Inom elementarpartikelfysiken studeras speciellt atomkärnepartiklarnas beståndsdelar, kvarkarna, hur de växelverkar med hjälp av gluoner och hur kvark-gluon-samspelet återspeglas i produktion av och egenskaper hos partiklar i högenergetiska kollisionsprocesser. Även CP-brott och samspelet mellan svaga och starka krafter i hadronväxelverkningar och -sönderfall studeras teoretiskt, liksom högenergetisk växelverkan mellan atomkärnor. Mycket nära kontakt hålles med den experimentella utvecklingen.