Badanie naukowe na Wydziale Matematyki, Fizyki i Informatyki UG
Ostatnia modyfikacja:
poniedziałek, 2 listopada 2020 roku, 11:31
Wydział Matematyki, Fizyki i Informatyki składa się z czterech instytutów, prowadzących badania naukowe w podanych poniżej dziedzinach:
-
Instytut Matematyki
-
Zakład Algebry
-
grupy klas odwzorowań powierzchni zwartych
-
automorfizmy i symetrie powierzchni Riemanna
-
Zakład Analizy Matematycznej
-
problemy podstawowe dla jedno- i wielowymiarowych automatów komórkowych
-
analiza nieliniowa i jej zastosowania w zagadnieniach brzegowych dla równań różniczkowych zwyczajnych i cząstkowych; badanie własności przestrzeni funkcji o wahaniu ograniczonym
-
problemy podstawowe dla równań różniczkowych na jedno- i wielowymiarowych skalach czasu
-
Zakład Dydaktyki Matematyki
-
analiza niezbędnych zmian w metodyce nauczania matematyki w związku z obniżeniem wieku dzieci rozpoczynających naukę w szkole
-
analiza trudności uczniów szkoły podstawowej z rozwiązywaniem pewnych typów zadań
-
Zakład Funkcji Rzeczywistych
-
zastosowania teorii mnogości w topologii i analizie rzeczywistej
-
zbieżność ideałowa ciągów liczbowych i funkcyjnych
-
własności funkcji rzeczywistych i odwzorowań wielowartościowych
-
jednowymiarowe układy dynamiczne
-
Zakład Geometrii
-
teoria grup krystalograficznych; własności płaskich i prawie płaskich rozmaitości; główna metoda badań to teoria reprezentacji grup skończonych
-
zespolone rozmaitości płaskie; spin struktury na rozmaitościach; główna metoda badań wykorzystywana w powyższych punktach, to teoria reprezentacji grup skończonych
-
topologia geometryczna w tym badanie continuów, wielościanów i rozmaitości
-
badanie symetrii powierzchni metodami algebraicznymi
-
Zakład Topologii Geometrycznej i Teorii Węzłów
-
klasyczna teoria węzłów oraz jej uogólnienia; topologii rozmaitości, wielościanów i continuów
-
homologie struktur dystrybutywnych i innych struktur algebraicznych użytecznych do badania położenia rozmaitości w kowymiarze 2 oraz ich zastosowania
-
teoria skein modułów
-
topologia rozmaitości, wielościanów i continuów. w szczególności jednoznaczność rozkładów na iloczyny kartezjańskie
-
Zakład Matematyki Stosowanej i Probabilistyki
-
matematyka obliczeniowa dla równań różniczkowych stosowanych w mechanice kwantowej i biologii matematycznej
-
struktury matematyczne występujące w podstawach mechaniki kwantowej
-
teoria gier klasycznych i kwantowych
-
probabilistyczne modelowanie zjawisk fizycznych
-
Zakład Metod Numerycznych i Równań Różniczkowych
-
równania różniczkowo funkcyjne: istnienie i jednoznaczność oraz aproksymacja różnicowa rozwiązań zagadnień początkowo brzegowych oraz początkowych dla równań cząstkowych lub zwyczajnych
-
Zakład Teorii Mnogości
-
funkcje osiowe
-
struktury borelowskie
-
ideały zbiorów
-
zastosowania teorii mnogości do funkcji rzeczywistych i teorii miary
-
Zakład Topologii
-
efektywne metody obliczania niezmienników topologicznych i różniczkowych dla rzeczywistych odwzorowań wielomianowych i kiełków funkcji analitycznych oraz zbiorów algebraicznych
-
rozmaitości Calabi-Yau
-
zastosowania teorii mnogości w topologii
-
topologiczne, analityczne i kombinatoryczne własności ideałów i filtrów na zbiorze liczb naturalnych
-
Instytut Informatyki
-
Zakład Języków Formalnych
-
informatyka teoretyczna z matematycznymi podstawami informatyki
-
problemy kombinatoryczne, lingwistyka matematyczna i teoria automatów
-
Zakład Optymalizacji Kombinatorycznej
-
ekstremalna teoria grafów
-
kombinatoryka
-
algorytmy i struktury danych
-
złożoność obliczeniowa
-
optymalizacja dyskretna (szeregowanie zadań)
-
geometria dyskretna i obliczeniowa
-
teoria współbieżności
-
obliczenia rozproszone (algorytmy agentowe, systemy samostabilizujące się, systemy heterogeniczne)
-
sieci stochastyczne i ich niezawodność
-
teoria grafów i jej zastosowania
-
Zakład Sztucznej Inteligencji
-
ontologie i semantyczne przetwarzanie danych
-
przetwarzanie danych w systemach wysokiej wydajności
-
klasyfikacje i klasteryzacje wykorzystujące techniki eksploracji danych oraz uczenia maszynowego
-
zastosowania sztucznej inteligencji oraz technik rozproszonych
-
metody przetwarzania obrazów cyfrowych, komputerowa diagnostyka i modelowanie w obrazie medycznym, komputerowa analiza obrazów teledetekcyjnych
-
procesy max-stabilne w modelowaniu zdarzeń ekstremalnych
-
biblioteki wiedzy matematycznej, w szczególności foralizacja teorii ciał w Micarze
-
Instytut Fizyki Doświadczalnej
-
Zakład Akustyki i Fizyki Jądrowej
-
fizyka radiacyjna w praktyce klinicznej (tele i brachyterapia) i kontroli środowiska
-
fototermiczne i fotoakustyczne metody charakteryzowania procesów transportu w układach biologicznych i środowiskowych
-
energetyka zwilżalności powierzchniowej ciał stałych w inżynierii materiałowej
-
fizyczna adsorpcja powierzchniowa, adsorpcyjne i termoelastyczne własności warstw adsorpcyjnych surfaktantów i biowarstw naturalnych
-
termodynamika i energetyka zjawisk międzyfazowych
-
akustyka środowiska naturalnego, pomieszczeń i zastosowań medycznych
-
fonetyka akustyczna w foniatrii aparatu mowy i audiologii słuchu
-
Zakład Fizyki Atomowej
-
badania zderzeń przy energiach hipertermicznych (w zakresie od 5 eV do 30 000 eV); wiązka jonów atomowych lub molekularnych zderza się z tarczą atomową (gazy szlachetne) lub molekularną pod ciśnieniem rzędu kilku mPa, a także z powierzchniami metali; badany jest m.in. efekt Starka dla linii He; prowadzone są ponadto badania zderzeń atomów "gorących" (otrzymywanych przez neutralizację wiązki jonów) z tarczami molekularnymi w celu obserwacji chemiluminescencji; jeden z tematów badań obejmuje funkcje wzbudzenia luminescencji wynikającej z oddziaływania wiatru słonecznego z gazami występującymi w górnych warstwach atmosfery planet Układu Słonecznego
-
Zakład Fizyki Stosowanej
-
Badania z zakresu spektroskopii atomowej - Spektroskopia laserowa ciężkich jonów, Badanie zderzeń lekkich jonów takich jak H i H2 z cząsteczkami (N2,O2, CO, CO2) będącymi składnikami atmosfery i materii międzygwiazdowej, Badanie wpływu pól elektrycznego i magnetycznego na promieniowanie atomów
-
badania z zakresu spektroskopii NMR - Badanie funkcjonalne mózgu i serca w tomografii NMR, Spektroskopia NMR in vivo mózgu i prostaty, badania istoty białej i szarej mózgu na podstawie tensora dyfuzji oraz obrazów T1-zależnych
-
badania z zakresu funkcji nanomateriałów do zastosowań biomedycznych - Synteza oraz badanie własności fizycznych nanomateriałów, Badanie nanokompozytów polimerowych zawierających glinokrzemiany warstwowe oraz grafen, Charakterystyka hydrożelowych nanokompozytów polimerowych
-
Zakład Fotofizyki Molekularnej i Dydaktyki Fizyki
-
badania spektroskopowe procesu fotoinduko-wanego wewnątrzcząsteczkowego przeniesienia ładunku w dwuchromoforowych układach aro-matycznych; przy wykorzystaniu stacjonarnej, rozdzielonej w czasie spektroskopii oraz numerycznych obliczeń kwantowo-chemicznych badany jest wpływ mikrootoczenia oraz temperatury na procesy fotofizyczne i fotochemiczne zachodzące w ukła-dach z wewnątrzcząsteczkowym przeniesieniem ładunku
-
badania spektroskopowe właściwości fotofizycznych i fotochemicznych molekuł organicznych w stanach podstawowym i elektronowo wzbudzonym; powyższe badania przeprowadzane są z wykorzystaniem metod stacjonarnej i rozdzielonej w czasie spektroskopii, obejmują one określenie właściwości fotofizycznych i fotochemicznych wybranych molekuł organicznych poprzez określenie wpływu rodzaju rozpuszczalnika, stężenia roztworu oraz długości fali światła wzbudzają-cego na podstawowe charakterystyki luminescencyjne
-
obliczenia kwantowo-chemiczne molekuł donorowo-akceptorowych; w celu uzyskania całościowego opisu zjawiska solwatacji badanych molekuł niezbędnym jest wykonanie podstawowych obliczeń kwantowo-chemicznych, obliczenia te, prowadzone przy użyciu programu CAChe WS, pozwalają określić m.in. budowę przestrzenną badanego związku w stanie podstawowym i wzbudzonym, położenia poziomów energetycznych, wartości momentów dipolowych
-
fotofizyka i spektroskopia układów aromatycz-nych z wiązaniami wodorowymi; spektroskopia absorpcyjna i fluorescencyjna (stacjonarna i rozdzielona w czasie) pozwala określić szereg właściwości fotofizycznych i spek-troskopowych molekuł tworzących międzyczą-steczkowe kompleksy z wiązaniem wodorowym, prowadzone badania obejmują min. określenie geometrii, trwałości i rodzaju międzycząsteczkowych kompleksów
-
metody nauczania fizyki wymuszające współuczestnictwo, aktywność ucznia=uczącego się (tzw. metody heurystyczne, między innymi nauczanie przez szukanie odpowiedzi na pytania)
-
problemy poprawności merytorycznej i metodycznej przekazywanych treści fizycznych (podręczników szkolnych i akademickich, publikacji popularnonaukowych)
-
zastosowania mikrokomputerów w dydaktyce fizyki do przeprowadzania eksperymentów
-
Zakład Biomateriałów i Fizyki Medycznej
-
bezpromienisty transfer energii wzbudzenia w układach nieuporządkowanych, o kontrolowanym stopniu uporządkowania, w układach o różnej geometrii i w zastosowaniach biomedycznych
-
własności luminezujących materiałów hybrydowych w postaci nanowarstw, cienkich filmów i nanokompozytów
-
spektroskopia SPR oraz SPCE
-
detekcja i własności biomolekuł oraz procesów międzymolekularnych w obecności plazmonów powierzchniowych z wykorzystaniem układów core-shell, nanocząstek metali szlachetnych etc.
-
własności fotofizyczne molekuł czynnych biologicznie i medycznie oraz znakowanych luminescencyjnie makromolekuł o znaczeniu biomedycznym
-
zjawisko termicznie aktywowanej opóźnionej fluorescencji (TADF) i jego zastosowania w OLED i fotokatalizatorach
-
Zjawisko przeniesienia protonu w stanie wzbudzonym (ESIPT) i jego zastosowania do stworzenia indykatorów enzymów i materiałów optycznych.
-
luminescencyjne efekty agregacji barwników organicznych, w tym AIE
-
badania z pogranicza medycyny nuklearnej i fizyki medycznej
-
metody i techniki badawcze: badania absorpcyjne i luminescencyjne przy wzbudzeniu stacjonarnym, badania luminescencyjne przy wzbudzeniach impulsowych, optyczna mikroskopia konfokalna, rezonans plazmonowy i indukowana plazmonowo emisja (przy wzbudzeniu ciągłym i impulsowym), emisja kierunkowa SPCE, spektroskopia optyczna w świetle liniowo spolaryzowanym
-
Zakład Spektroskopii Fazy Skondenspowanej
-
wytwarzanie oraz charakteryzacja fizykochemiczna materiałów optoelektronicznych (przede wszystkim dielektryków domieszkowanych jonami ziem rzadkich i metali przejściowych) mających zastosowanie jako luminofory, materiały laserowe, scyntylatory, dozymetry i ekrany rentgenowskie
-
badania materiałów optoelektronicznych metodami spektroskopowymi oraz fotoelektrycznymi w funkcji temperatury oraz ciśnienia wytwarzanego z użyciem komór z kowadłami diamentowymi
-
badanie wpływu stanów pośrednich (stanów z przeniesieniem ładunku oraz ekcytonowych) na własności spektroskopowe jonów domieszek w matrycach dielektrycznych
-
badania procesów lokalizacji, delokalizacji oraz transportu nośników ładunku w dielektrykach domieszkowanych jonami ziem rzadkich
-
badanie stabilności multiwalencyjnych układów jonów ziem rzadkich w matrycach nieorganicznych z wykorzystaniem inżynierii defektów punktowych
-
Instytut Fizyki Teoretycznej i Astrofizyki
-
Zakład Metod Matematycznych Fizyki
W Zakładzie Metod Matematycznych Fizyki realizuje się tematy badawcze dotyczące podstaw mechaniki kwantowej i kwantowej fizyki statystycznej jak. np. badanie struktury odwzorowań dodatnich na algebrach operatorowych, opis korelacji kwantowych czy zastosowania formalizmu przestrzeni Orlicza w fizyce statystycznej. Inny kierunek badań dotyczy matematycznego opisu kwantowych układów otwartych i kwantowej termodynamiki wraz z zastosowaniami do modeli mikroskopowych maszyn cieplnych. Intensywnie rozwijane są również badania interdyscyplinarne, w szczególności dotyczące modelowania pracy serca i prowadzone we współpracy z Gdańskim Uniwersytetem Medycznym.
-
Zakład Optyki i Informacji Kwantowej
-
Zakład Spektroskopii Atomowo-Molekularnej i Astrofizyki
Tematyka badawcza Zakładu SAMiA skoncentrowana jest na studiowaniu: oddziaływań międzyatomowych i międzymolekularnych, zagadnień z dziedziny optyki kwantowej oraz własności ośrodków międzygwiazdowych. Aktualnie pracownicy Zakładu rozwiązują problemy związane z:
-
wyznaczaniem potencjałów adiabatycznych dla ciężkich molekuł dwuatomowych
-
badaniem struktury elektronowej kryształów jonowych domieszkowanych lantanowcami
-
badaniem struktury elektronowej monokryształów zawierających tlenki lantanowców (efekty powierzchniowe)
-
badaniem efektów kooperacyjnych (transfer energii) w kryształach
-
badaniem własności ośrodków atomowych oddziałujących z kilkoma wiązkami laserowymi w obecności pól magnetycznych (stany ciemne)
-
badaniem propagacji stacjonarnych wiązek i impulsów światła laserowego w modyfikowanych przez silne laserowe pola ośrodkach w obecności pola magnetycznego
-
badaniem własności światła oddziałującego z zmodyfikowanym ośrodkiem gazowym w obecności pól zewnętrznych
-
badaniem i modelowaniem obłoków międzygwiazdowych w kierunku wybranych gwiazd na podstawie danych z obserwacji satelitarnych
-
badanie rotacji Galaktyki