Laborid

Bio- ja keskkonnafüüsika

Image

Uurime inimtegevuse mõju Maa kliimale ja kliimamuutust Läänemere piirkonnas. Atmosfäärifüüsika laboris täpsustame inimtegevuse kliimamõju tugevust, et koostada senisest usaldusväärsemaid tuleviku kliima prognoose (Toll jt 2019 NatureERR Novaator).

Edasi labori kodulehele

Image

Uurime kuidas looduslikest või geneetiliselt modifitseeritud bakteritest eraldatud fotosünteesivad pigment-valk-kompleksid „töötavad“, kuidas on omavahel seotud nende ehitus ja talitlus ning kuidas välistingimused, nagu temperatuur, rõhk ning lahuse keemiline koostis nende omadusi ja talitlust mõjutavad. Joonis kujutab meie hiljutisi tulemusi kahe erineva bakteri LH2 antenni-kompleksi valguosa (trüptofaanide) kiirgusspektri ja pigmendiosa (bakterio-klorofüllide ringi) neeldumisspektri rõhunihke kohta. Jõnks Rhodobacter sphaeroides'e kõveratel 5 kbar juures kajastab rõhu poolt tekitatud spetsiifilist muutust LH2 kompleksi pigmendi ja valgu struktuuris. Stabiilsema Thermochromatium tepidum'i korral sellist muutust ei toimu.

Edasi labori kodulehele

Image

Uurime atmosfääri ioonide ja aerosoolide tekke põhjuseid ja nende rolli kliimasüsteemis. Lisaks tegeleme keskkonna radioaktiivsuse uuringutega ja arendame müüontomograafiat.

Edasi labori kodulehele

Eksperimentaalfüüsika

Image

Labor tegeleb alanud sajandi optikas üha enam tähelepanu köitvas valdkonnas – laialivalgumatute ja mittedifrageeruvate ning kiirenevate valgusimpulsside tekitamise, uurimise ja rakendamisega. Ülilühikesed laseriimpulsid ise on ühed lühemad sündmused, mida inimene on suuteline kontrollitult tekitama.

Edasi labori kodulehele

Image

Töörühm kasutab biomolekulide ja membraanide struktuuri ja dünaamika uurimiseks (peamiselt fotosünteesi valdkonnas) erinevaid neutroni hajutamise meetodeid, nagu väikese nurga hajumine, neutronspektroskoopia ja difraktsioon.

Edasi labori kodulehele

Image

Plasmafüüsika laboris uuritakse füüsikalisi ja keemilisi protsesse, mis toimuvad nii gaaslahendusplasmas kui ka plasmaga töödeldavates objektides (tahkised, vedelikud).

Edasi labori kodulehele

Füüsikaharidus

Meie esmaseks eesmärgiks on füüsikaõpetajate koolitamine. Töötame selle nimel, et eestikeelse füüsikahariduse kvaliteet üldhariduskoolides paraneks ning füüsika õpetamine Eesti koolides oleks jätkusuutlik.

Materjaliteadus

Image

Uurime laia keelutsooniga materjale, nende elektroonseid ja kiirguslike omadusi.

Edasi labori kodulehele

Image

Kiletehnoloogia labor tegeleb õhukeste ja üliõhukeste materjalikihtide (tahkisekilede) valmistamiseks ja uurimiseks sobivate meetodite väljatöötamise ja täiustamisega. Uuritavate materjalide kasutusalad ulatuvad korrosioonivastastest pinnakatetest mikro- ja nanoelektroonikani.

Edasi labori kodulehele

Image

Laserspektroskoopia labori tegevus on fokuseeritud uudsete materjalide uurimisele kasutades kaasaegse laserspektroskoopia võimalusi.

Edasi labori kodulehele

Image

Töötame välja erinevaid praktilisi rakendusi omavaid funktsionaalseid materjale, fookusega teadus- ja arendustöö pakkumisele ettevõtetele.

Edasi labori kodulehele

Oleme oma uurimis- ja õppetöös spetsialiseerunud nanoteadustele, täpsemalt materjaliteadusele ja madaladimensionaalsete struktuuride füüsikale ning nende rakendustele.

Edasi labori kodulehele

Image

Kasutame oma töös pehme röntgenkiirguse poolt tekitatud protsesse informatsiooni saamiseks aatomite, molekulide, kiledede, tahkiste ja vedelike omadustest. Nendeks uuringuteks kasutame sünkrotronkiirgust erinevates sünkrotronkeskustes (MAX-4 Lundis, BESSY-2 Berliinis ja HASYLAB Hamburgis jm).

Edasi labori kodulehele

Image

Laboris tehakse uurimistööd nanomaterjalidel põhinevate sensorite ja seonduvate mõõtemeetodite arendamise alal. Valmistame ja uurime erinevat tüüpi sensormaterjale ja –struktuure ning arendame nendel põhinevaid prototüüpe mitmesugusteks rakendusteks.

Edasi labori kodulehele

Teoreetiline füüsika

Image

Labori uurimistöö põhisuund on kondenseeritud aine teooria. Uurimistöö eesmärgiks on kristallide, klaaside, heterostruktuuride ja nanostruktuuride omaduste uurimine ja ennustamine. Loome selleks uusi meetodeid tahkiste numbriliseks modelleerimiseks.

Edasi labori kodulehele

  • Image
    Gravitatsiooni geomeetrilised alused
    Einsteini üldrelatiivsusteooria, mis kirjeldab gravitatsiooninähtuseid matemaatiliselt aegruumi kõveruse kaudu, on heas kooskõlas paljude astronoomiliste vaatlustega ning sai hiljuti hiilgava kinnituse gravitatsioonilainete avastamise näol. Ometi tõstatavad kosmoloogias seni selguseta tumeaine, tumeenergia ja varase universumi mõistatused võimaluse, et üldrelatiivsusteooria on vaid piirjuht mingist üldisemast teooriast, mille vaatluslikud efektid avalduvad alles universumi käitumises ülisuurte mastaapide juures. See ajendab vaagima gravitatsiooni geomeetrilisi aluseid ja üldrelatiivsusteooria kooskõlalise laiendamise võimalusi. Teoreetilise füüsika laboris uurime Einsteinist edasi minevate teooriate üldisi omadusi, pidades silmas nende edukust universumi evolutsiooni, mustade aukude, tähtede, gravitatsioonilainete ja muidugi "tavalise" gravitatsioonifüüsika kirjeldamisel näiteks Päikesesüsteemis. Ühtlasi võiks siit äkki leida võtme kõigi fundamentaalfüüsikas tuntud interaktsioonide kirjeldamiseks ühtse teooria raames.
  • Image
    Elementaarosakeste protsessid praegustel ja tuleviku kiirenditel
    Täna võimsaim osakeste põrguti – LHC CERNis – on avastanud Higgsi bosoni ja kinnitanud elementaarosakeste standardmudeli head paikapidavust. Aga põrgetel tekkivaid protsesse on väga palju ja kõik need vajavad analüüsi, st eksperimendi andmete võrdlust standardmudelist ja alternatiivsetest mudelitest lähtuvate teoreetiliste ennustustega, kusjuures viimasteni jõudmine vajab vahel ka uute arvutusvõtete väljatöötamist. Lisaks kavandavad füüsikud ja insenerid juba uue põlvkonna kiirendi ehitamist, et pääseda ligi veel kõrgematel energiatel toimuvale ehk veel sügavamale osakeste sisemusse. Paarikümne aasta pärast käivituva kiirendi planeerimiseks ja selle eksperimentaalsete tulemuste mõistmiseks teeme laboris teoreetilisi arvutusi juba praegu.
  • Image
    Kvantarvutus
    Tehnoloogiamaailmas on käimas kvantrevolutsioon – kvantarvutite reaalne kasutuselevõtt – millest annavad tunnistust sagedased uudised suurfirmade edusammudest. Üheks olulisemaks esimeseks rakenduseks, kus kvantarvuti võimed hakkavad ületama tavalisi arvuteid, on kvantsüsteemide endi, näiteks molekulide ja kristallide simuleerimine, kaugemaks eesmärgiks uute ravimite ja materjalide väljatöötamine. Koostöös arvutiteadlastega tegutseme teoreetilise füüsika laboris selle nimel, et arendada kompetents kvantfüüsikas ja kvantkeemias huvitavate süsteemide "tõlkimiseks" kvantarvutil rakenduvate algoritmide "keelde", et osata koostada kvantarvuti programmeerimiseks optimaalne sisend. Praegu saame Physicumis katsetada 25-bitisel kvantsimulaatoril (tavaline arvuti suure paralleelarvutuste jõudlusega) ning aasta-paari pärast oleme valmis töötama päris kvantarvutiga.

Edasi labori kodulehele

#teadus
FinEstBeAMS kiirekanal_autor Rainer Pärna

Sünkrotronkiirguse uurimiskeskus võtab vastu uusi uuringutaotlusi 

09.09.2022
#teadus #ühiskonnale

Juhan Saaring kaitseb doktoritööd „Ultrafast relaxation processes in ternary hexafluorides studied under synchrotron radiation excitation“

Juhan Saaring kaitseb doktoritööd „Ultrafast relaxation processes in ternary hexafluorides studied under synchrotron radiation excitation“
07.08.2022
#teadus #ühiskonnale

Ott Rebane kaitseb doktoritööd „In situ non-contact sensing of microbiological contamination by fluorescence spectroscopy“

Ott Rebane kaitseb doktoritööd „In situ non-contact sensing of microbiological contamination by fluorescence spectroscopy“
07.08.2022