Kutató fizikus szakirány
A kutató fizikus szakirány keretében elsősorban a kondenzált anyag fizika, a kvantum fizika és statisztikus fizika területén mélyítheted el ismereteidet. Vizsgálhatsz új jelenségeket, ismerkedhetsz az anyag izgalmas kvantum állapotaival, de lehetőséged nyílik elmélyedni a matematikai fizikában is, vagy a modern részecskefizikában használatos kvantum térelméletekkel is foglalkozhatsz.
A kicsit száraznak tűnő kondenzált anyag fizika kifejezés valójában a körülöttünk lévő anyag hihetetlenül színes világát vizsgálja: ide tartoznak a magas hőmérsékletű szupravezetők és a szuperfolyékony hélium, csakúgy mint az ultrahideg kvantum gázok, a félvezető dióda, a parányi áramkörökből készített kvantum bitek és a mesterséges atomok, vagy a mágneses adattárolás modern eszközei. Talán nem tudod, hogy a Nobel díjak mintegy harmadát kondenzált anyag fizikusok kapták! Kondenzált anyagokban költséges gyorsítók nélkül megfigyelhetők például törttöltésű részecskék (kvantum Hall effektus) és Higgs bozonok (utrahideg atomok), az lehűtött Alumíniumban folyó szuperfolyadék pedig a neutroncsillagok belsejében létrejövő szuperfolyékony anyag laboratóriumban vizsgálható 'testvére'.
A statisztikus fizika a sokrészecskéből álló komplex rendszerek viselkedésével foglalkozik, így a kondenzált anyag fizika és részecskefizika alapjául is szolgál. Segítségével nemcsak a termodinamika összefüggései érthetők meg, de olyan kérdésekre is választ kaphatunk, hogy hogyan alakulhatnak ki komplex struktúrák és mintázatok (pl. felhők, hópelyhek), vagy azt is vizsgálhatjuk segítségével, hogy hogyan keletkezik az élet. A statisztikus fizika túlmutat a fizikán: gondolkodásmódja, technikái jól kamatoztathatók más, nagy számú résztvevőt tartalmazó rendszereknél is, így például a pénzügyi elemzésnél és modellezésnél, biológiában, vagy a hálózatelméletben.
Kurzusainkon megértheted, hogy:
- Miért válnak bizonyos anyagok tökéletes vezetővé (szupravezetővé) alacsony hőmérsékleten, és hogy mi mindenre használható ez?
- Hogyan lehet a kvantummechanika és kvantum kémia segítségével megérteni és meghatározni az anyag tulajdonságait?
- Mi az a nanofizika, és miért működik minden teljesen máshogy kicsiben (nanométeres skálán) mint nagyban?
- Hogyan lehet parányi áramköröket és az anyagot a modern részecskefizika elméleti eszköztárával leírni?
- Hogyan lehet az elektronok mágneses momentumát (spinjét) információtárolásra használni, és hogyan működhet egy kvantumszámítógép?
- Hogyan készíthető egy olyan tranzisztor, melyben az erősítést egyetlen elektron végzi?
- Hogyan érthetünk meg fázisátalakulásokat a víz olvadásától a folyékony hélium szuperfolyékony viselkedéséig?
- Hogyan lehet gazdasági, biológiai, és kommunikációs folyamatokat modellezni, és a modern fizika módszereivel leírni?
- Milyen értékes információt tartalmaz a zaj?
A kutató fizikus szakirány elvégzése kiváló elhelyezkedési lehetőségeket nyújt nemzetközi és hazai kutatóhelyeken, félvezetőipari és anyagtudományi módszereket alkalmazó vagy méréstechnikai problémákkal foglalkozó vállalatoknál, vagy akár gazdasági és tőzsdei elemző cégeknél.
Magyarország legalacsonyabb hőmérsékletét létrehozó hűtőrendszer
Pásztázó elektronmikroszkóppal készített nanoáramkör
Festéklézer spektroszkóp
Hátterünk
A kutatófizikus képzést a Fizika Tanszék és az Elméleti Fizika Tanszék munkatársai vezetik. Oktatóink az elméleti és kísérleti szilárdtestfizika, a statisztikus fizika, a kvantum fizika, és a nanofizika területén nemzetközileg elismert kutatásokat folytatnak a legnevesebb európai és tengerentúli egyetemekkel és kutatóintézetekkel szorosan együttműködve. Számos európai kutatási hálózat magyar csomópontját is ez a két tanszék fogadta be. Az Elméleti Fizika tanszéken működik a Fizikai Intézet két Lendület kutatócsoportja, az Egzotikus Kvantum Fázisok Csoport és a Statisztikus Térelméleti Csoport, a Fizika Tanszéken pedig két új kiemelt, a European Research Council által támogatott kísérleti csoport is alakult. Mindez a háttér kiváló lehetőséget biztosít, hogy Te is részt vegyél a legkiválóbb nemzetközi kutatásokban.
A Fizika Tanszék szilárdtestfizika laboratóriumaiban nyugati egyetemek laborjaival versenyképes műszerekkel dolgozhatsz; többek között nálunk található az ország legalacsonyabb hőmérsékletét (5mK, azaz pár ezred fok az abszolút nulla hőmérséklet felett) létrehozó hűtőberendezés, komplex spektroszkópiai műszerek állnak rendelkezésre különböző anyagok mágneses és optikai tulajdonságainak vizsgálatára, vagy akár anyagok atomi skálájú tulajdonságai tanulmányozhatók pásztázó alagútmikroszkóppal. Az Intézet szoros együttműködést ápol az MTA számos kutatóintézetével. Külön kiemelésre méltó a BME Fizikai Intézetének és az MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Intézetének közös nanofizikai laboratóriuma, melyben nanométeres skálájú áramkörök tervezésére és gyártására van lehetőség pásztázó elektronmikroszkóp segítségével.
