Badania naukowe

Badanie naukowe na Wydziale Matematyki, Fizyki i Informatyki UG

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

 

Pokaż rejestr zmian

Data publikacji: poniedziałek, Maj 26, 2014 - 12:03; osoba wprowadzająca: Hanna Furmańczyk Ostatnia zmiana: poniedziałek, Listopad 2, 2020 - 11:31; osoba wprowadzająca: Hanna Furmańczyk