НАУЧНИ ГРУПИ

Групата е в състав доц. д-р Ренета Димитрова и гл. ас. д-р Венцислав Данчовски. Основната научна работа е фокусирана върху изследване на т.нар. планетарен граничен слой – земната атмосфера, особено факторите и динамиката на нейното замърсяване.

За изследванията, включително създаването на числени модели на замърсяването, групата използва измервателните уреди на обсерваторията в Плана и Борисова градина.

Инфраструктура:
– Измервателна станция Борисова градина
– Измервателна станция Плана

Групата е в състав доц. д-р Елисавета Пенева, доц. д-р Николай Рачев, физик Ирина Ганчева, докторант Мирна Матов.

Проучва състоянието на Черно море и факторите в климатичните промени, които влияят върху процесите в морето. Групата използва предимно данни от програма Copernicus.

Групата е в състав доц. д-р Гергана Герова, гл. ас. д-р Савка Петрова, доц. д-р Веселин Тончев.

Фокусът на изследванията е прогнозиране на екстремни метеорологични явления. Това включва използване на базови GNSS станции за предвиждане на градушки в сътрудничество с Изпълнителна агенция „Борба с градушките“.

Инфраструктура:
– Лаборатория по експериментална метеорология
– GNSS станции

Групата е в състав доц. д-р Ренета Райкова, гл. ас. Гергана Георгиева, гл. ас. д-р Милен Цеков.

Проучванията са съсредоточени върху разбирането на тектоничните процеси и факторите, водещи до сеизмични явления (земетресения).

Инфраструктура:
– Лаборатория по петрофизика
– Лаборатория по сеизмология

Групата е създадена през 2004 г. и се занимава с приложения на лазерната спектроскопия за изучаване на структурата на атоми и молекули в газова фаза, включително в газов разряд.

Допълнителни дейности са: създаване на научна апаратура, създаване и прилагане на числени модели, описващи експерименталните наблюдения.

Сътрудничества:
– Университет на Хановер, Германия
– Институт по физика към Полска академия на науките, Варшава
– Варшавски университет, Полша
– Латвийски университет, Латвия
– Московски държавен университет, Русия
– Университет Лион 1, Франция
– Университет на Ватерло, Канада
– NIST, Боулдър, Колорадо, САЩ

Групата специализира в in vivo, in vitro и числено моделиране на динамични биоповърхности (предна очна повърхност, биофилми, белодробна повърхност и др.) и взаимодействията им с биоматериали (лекарствени форми, контактни лещи, импланти, композитни повърхности, наноматерали и други). Работата на групата намира приложение в разработката на нови диагностични методи и материали за медицината и екологичния мониторинг.

Групата работи по проекти с международно участие от 2003 г. насам, включително съвместно със SONY International, Федералното министерство на науката и изследванията на Германия, Макс Планк Институт, и други.

Инфраструктура: – Лаборатория Биоповърхности и Биоматериали

В групата се обучават студенти в бакалавърска и магистърска професионални квалификации, докторанти. Това са специалисти, изучаващи съвременните методи и технологии на физиката и информатиката за приложението им в биологичните и медицински изследвания, вкл. клиничната практика, прилагащи физичен подход при обработка на медицинска информация, или такава получена от живи и/или други моделни системи. Основни използвани методи са оптични и спектрални методи, вкл. микроскопски и луминесцентни методи, био-физико-химични методи, вкл. електрохимични методи. Групата е работила по редица проекти с международно участие.

Сътрудничества:
– Световна здравна организация (СЗО)
– Lenox Hill Hospital, САЩ
– Австралийски национален университет
– Московски държавен университет, Русия
– Еврейски университет на Израел
– Национален институт за биологични стандарти и контрол, Великобритания
– Университет на Катания, Италия

Научните интереси на групата са в няколко направления:

– Елипсометрия: развитие и подобряване на експериментални елипсометрични методи, теория на обратната елипсометрична задача, визуализираща елипсометрия, експериментално елипсометрично изследване на материали и структури, изследване кинетика на процеси.

– Плазмоника: Теоретично изследване на възможността за компенсация на плазмонни загуби чрез използване на активна среда в различни структури, експериментално изследване на плазмонни загуби в нанообекти и тяхната компенсация в активна среда, теоретично и експериментално изследване на възможността за локална термична модификация на микро и нанообекти, в частност зонна прекристализация на нанообекти с цел намаляване на плазмонни загуби.

– Нанотехнологии: електронно-лъчева и йонна литография, локално нанасяне на материал с фокусиран йонен лъч, електропредене, получаване на тънки слоеве чрез центробежно разтичане, термично, електронно-лъчево и плазмено отлагане, сканираща електронна микроскопия и рентгенов микроанализ.

Определяне на кристалната структура на вещества.

Групата изследва процесите на изпарение, влиянието на налягането на газови пари, адсорбцията на молекули, йони и частици върху на интерфейса течност-газ под влияние на електрично поле, механични трептения и температурни изменения. Изследва се и динамиката на образуване на двоен електричен слой на границата разтвор-диелектрик под действие на външно електрично поле.

Групата провежда изследвания с фундаментален и приложен характер на оптични, вибрационни и електрични свойства на обемни материали и полупроводникови наноструктури за приложение в информационните и комуникационни технологии, оптоелектрониката и фотоволтаиката. Използват се модерни експериментални техники за характеризиране като фотолуминесценция, Раманово разсейване, повърхностно фотонапрежение, фотопроводимост, атомно-силова микроскопия, UV-VIS-NIR пропускане и отражение и др.

Обектите на изследване включват нови материали за слънчеви елементи (InGaAs(Sb)N, GaAsSb(N)), слоеве, получени чрез течна епитаксия, перовскит/Si структури, въглеродни слоеве и графен. Групата разполага със собствена изследователска лаборатория, оборудвана с атомно-силов микроскоп, спектрометър SPEX 1404 (0.85m) с фотоумножител RCA C31034 с GaAs фотокатод (200-930nm), монохроматор SPEX Minimate (0.25m), фотодетектори, лазери (Ar, He-Ne; ПП 405nm; 520nm) и друго оборудване.

Раманова спектроскопия на различни типове материали: въглеродни наноструктури, вкл. нанотръби, материали за фотоволтаични системи, изследване на минерали, свръхпроводници, както и материали за фотохимия и фотобиология.

Основното оборудване на лабораторията към групата включва раманов спектрометър LabRAM HR 800 VIS, He-Ne и Ar лазери, криостати и други.

Научната група по Магнетизъм се занимава с изследване и характеризиране на магнитни материали, предимно наночастици от различни ферити – магнетит, магхемит, никелов ферит, манганов ферит, калциев ферит, магнезиев ферит, цинков ферит, както и смесени ферити, за приложения в микроелектрониката, спинтрониката и медицината.

Сред текущите проекти на групата са изследване на наноразмерни магнитни частици за приложения в биомедицината, както и свръхпроводящи хибридни наносистеми за приложения в микроелектрониката и квантовите технологии.

Групата се занимава с изследване на оптични свойства и спектрални характеристики на биологични и медицински обекти, включително такива от клиничната практика. За целите на проучванията групата се възползва от няколко лаборатории на факултета и извън него.

Най-голямата научна група в България, изследваща активно широки аспекти на теорията на суперструните, М-теорията, квантовата гравитация, квантовата теория на полето и физиката на високите енергии.

Основана е от проф. дфзн Радослав Христов Рашков, който е и нейн настоящ ръководител. В групата участват изтъкнати и установени учени в областта с активни връзки и позиции в реномирани международни университети, институти, организации и научни мрежи. Основното научно направление са квантовите аспекти на фундаменталните взаимодействия в природата; други ключови направления са теория на струните, принцип на холографското съответствие, суперсиметрия, супергравитация, D-брани, квантова теория на полето и елементарни частици, М-теория, квантова гравитация, интегруеми модели и информационна геометрия.

Сътрудничества:
– Югоизточноевропейска мрежа по математическа и теоретична физика (SEENET-MTP)
– Международен център за теоретична физика Абдус Салам (ICTP)
– Северен институт за теоретична физика (NORDITA)
– Международен институт Ервин Шрьодингер за Математика и физика (ESI)
– Европейска организация за ядрени изследвания (CERN)
– Обединен институт за ядрени изследвания (ОИЯИ/JINR)

Групата се занимава с изследване на компактни обекти (неутронни звезди, черни дупки и пространствено-времеви тунели) в обща теория на относителността и модифицирани теории на гравитацията. Членовете на групата провеждат активни изследвания на гравитационни вълни от компактни обекти. Активно се изследва и физиката на пространство-времето около тези обекти посредством акреционни дискове, гравитационни лещи и сенки на компактни обекти.

Изследванията на групата са директно свързани със съвременните наблюдения и експерименти по наблюдения на гравитационни вълни и сенки на компактни обекти. През последните години, членовете на групата активно извършват симулации на суперкомпютри, участват в моделирането на сливане на бинарни системи и се занимават с приложения на машинното обучение (machine learning) във физиката. Групата работи активно с редица международни научни групи, а членовете и участват в международни колаборации като LISA и Event Horizon Telescope, Einstein Telescope, Cosmic explorer.

Групата е създадена през 2001 г. и се занимава с авангардни квантови технологии, включващи методи за контрол на квантови системи с приложения в квантовите компютри и квантовите сензори. Значителна част от работата на групата се извършва на облачните квантови процесори на IBM Quantum. Изследванията на групата са теоретични, но включват активно сътрудничество с редица експериментални групи от Европа, както и собствени експерименти на IBM Quantum.

Сътрудничества:
– Технически университет на Дармщат, Германия
– Орхуски университет, Дания
– Лайбниц университет, Хановер
– Университет на Зиген, Германия
– Стокхолмски университет, Швеция
– Университет на Инсбрук, Австрия
– Университет на Осака, Япония
– Университет на Съсекс, Великобритания
– Университет на Палермо, Италия
– Бургундски университет, Франция

Групата се състои от един докторант, четири магистри и един бакалавър. Научните интереси на групата са следните:

– Изучаване на квантов хаос и квантова термализация в изолирани квантови системи
– Квантова информационна геометрия
– Разработване на квантови сензори, използващи ефекта на сплитане в многочастични квантови системи

Групата се занимава с фундаментални изследвания на структурата на атомните ядра. Основният подход в нашите изследвания е получаване на нова експериментална информация, на базата на която да бъдe подобрено разбирането за ядрената структура и нуклеон-нуклеонните взаимодействия. За тази цел провеждаме експерименти в тясното сътрудничество с нашите чуждестранни колаборатори. Експериментите са базирани на различни методи за измерване на времена на живот на възбудени ядрени състояния, определяне на вероятностите за преход между различни ядрени

В допълнение към основните ни научни интереси в лабораторията по Ядрена структура започна изграждането на система за ядрено-физични измервания, прилагайки техниката на алфа-гама съвпадения.

Сътрудничества:
– Европейска организация за ядрени изследвания (CERN)
– Институт за Ядрена физика, Кьолнски университет, Германия
– Институт за Ядрена физика, Технически университет Дармщат, Германия
– Унивеситет “Париж-Сакле”, Лаборатория по Ядрена физика (CERN)IJClab), Орсе, Франция), Орсе, Франция

Групата по неутринна физика се занимава с разработка на експериментални методи за създаване и регистриране на снопове неутрино в лабораторни условия. Неутриното е единствената частица, която участва само в слабото взаимодействие, което я прави изключително трудна за детектиране и с интересни и енигматични характеристики.

Групата участва в няколко експерименти, които се провеждат в Европейската организация за ядрени изследвания (CERN) край Женева, Швейцария, както и в проект за експеримент по осцилации на неутриното и търсене на нова физика в лабораторията ESS край Лунд, Швеция. Работата на групата включва Монте Карло моделиране на детекторни системи, участие в тестове на детекторни прототипи, участие в провеждането на експерименти, анализиране на получените данни.

“Физика на плазмата и газовия разряд” е широкообхватна научна група, която провежда както експериментални, така и приложни изследвания в следните направления:

 

Плазмено третиране и преобразуване на газове: изследва методи за оптимизация на дисоциацията на парниковия газ CO2 до СО и О2, в резултат на което се получават кислород и въглерод с приложения в химическата промишленост, както и за бъдещи човешки колонии на други небесни тела. Изучават се и плазмени методи за синтезиране на азотни торове без отделяне на парникови газове.
За контакт: доц. д-р Станимир Колев (skolev@phys.uni-sofia.bg), доц. д-р Цветелина Паунска (cwalchew@phys.uni-sofia.bg)

 

Йонни източници за термоядрен синтез: Теоретични и експериментални изследвания върху източниците на йони в установки за термоядрен синтез. Част от изследванията са в сътрудничество с Института по Физика на Плазмата „Макс Планк“ в Гархинг, Германия. Експериментални изследвания се провеждат в Лабораторията по физика на плазмата и газовия разряд към ФзФ.
За контакт: доц. д-р Стилиян Лишев (lishev@phys.uni-sofia.bg)

 

Плазмено отлагане на наноструктурни материали: Поради все по-големия дефицит на литий за литиево-йонни батерии, отлагането на графенови наноструктури върху електроди от Al, Ni, Zn на батериите или изцяло графенови електроди придобива все по- голямо значение за електромобилите, за електронните устойства и за захранванията на сателитите в Космоса. Групата разработва технологии за микровълново плазмено усилено химично отлагане от газова фаза (PECVD) на графенови наноструктури.
За контакт: доц. д-р Живко Кисьовски (kissov@phys.uni-sofia.bg)

 

Електротермичен микровълнов плазмен двигател за нано-сателити: Работата на екипа е свързана основно с разработването на прототип на миниатюрен електротермичен плазмен двигател за задвижване на нано-сателитите и изследване на механизмите на нагряване на плазмата в него чрез симулационен модел.
За контакт: доц. д-р Живко Кисьовски (kissov@phys.uni-sofia.bg)

LOFAR e многофункционален паневропейски разпределен нискочестотен радио телескоп (10-250 MHz), разработен от холандския Институт по радио астрономия (ASTRON) за изследване на ранната и далечна Вселената, слънчевата активност, и земната атмосфера. LOFAR се състои от голям брой наблюдателни станции с антени тип фазирана решетка из цяла Холандия и част от Европа, свързани с оптична високоскоростна връзка.

Създаване на българска LOFAR станция и участие в мрежата на LOFAR ще даде отлична възможност на български и чуждестранни учени и студенти да се развиват и допълнят отличните си оптични изследвания с авангардни радио наблюдения. Това ще бъде първата LOFAR станция в южна и източна Европа, която ще подобри разделителната способност и покритието на международния LOFAR телескоп.

Групата изучава общата структура на молекулярните облаци и на тяхната локална морфология. Двете са тясно свързани с ранната еволюция на областите на звездообразуване в Галактиката, предхождаща процесите на локална гравитационна фрагментация и раждането на нови звезди и звездни купове.

Определянето на горната граница на звездната маса е един от основните проблеми на съвременната астрофизика. Той е актуален, защото звездите с висока светимост еволюират бързо, като крайните етапи от живота им могат да бъдат избухване на свръхнова, образуване на черна дупка или неутронна звезда или дори сливане на такива релативистки обекти, съпроводени с освобождаване на огромно количество енергия.

Въпросът за надеждността на теоретичните модели може да бъде решен само на базата на търсенето и изучаването на звезди с висока светимост. Групата търси нови масивни звезди в галактики извън Местната група, което ще даде възможност да се определят основните параметри на тези звезди и да се проверят съществуващите теоретични модели за тяхната еволюция. По оригинални наблюдения с 2м телескоп на НАО Рожен са получени наблюдателни редове за четири спектрално потвърдени за първи път звезди с висока светимост, две от които в галактиката IC342 и още две – в NGC6946.

Зоните от междузвездната среда, свързани с образуването на звезди и ранната им еволюция, се наричат „области на звездообразуване“. Тяхната морфология и структура са доста сложни – звездни купове, газово-прахови сгъстявания, влакнести структури и др. Вникването в еволюционната взаимовръзка между тези многообразни структури е от ключово значение за разбиране на физиката на звездообразуването.

Групата по звездообразуване към катедра „Астрономия“ използва и усъвършенства различни методи за наблюдение и отделяне на облачни фрагменти, определя техните физични параметри и се опитва да изясни техния еволюционен статус. Изследванията са в тясно сътрудничество с групата по звездообразуване към Университета на Кьолн, която наблюдава зони на звездообразуване с най-съвременни телескопи в далечния инфрачервен диапазон и в радиодиапазона (Herschel, NANTEN2, SOFIA, CCAT) и анализира регистрираните структури, използвайки числени симулации на междузвездната среда.