1. Науково-педагогічні працівники та аспіранти кафедри здійснюють свої дослідження в межах кафедральної науково-дослідної теми «Мультимасштабне моделювання процесу пластичної деформації текстурованих полікристалів». Зокрема, буде проведено дослідження методом молекулярної динаміки впливу коливань температури на поверхневі властивості полікристалічних слоїв оксиду цинку.
2. Студенти та аспіранти активно залучаються до роботи над міжнародним проектом PaNS – «Нова парадигма для квантових обчислювань», програми Горизонт HPC-Europa3 INFRAIA 730897. Де у теоретичній частині роботи проводять розрахунки електростатичного потенціалу суперкомірок з макроциклічними молекулами на поверхні (1010) за допомогою методу функціоналу електронної густини, з порівнянням систем з різними нахилами молекули відносно поверхні напівпровіднику.
3. Проводяться дослідження в рамках проекту Fuel-from-Sun – «Новий концепт сонячної енергетики - фотохімічне перетворення CO2» програми Горизонт Н2020-MSCA-COFUND, GA 754397. Партнери – університет Барселони та компанія IREC. На цьому етапі відбуваються експерименти з впливу сонячного опромінення на термокаталітичну активність розроблених гібридних нанокаталізаторів на базі нікелю та оксиду церію в реакції відновлення вуглекислого газу до метану.
4. В рамках проекту HYNANO «Функціоналізація нанодротів для DSSC» в рамках отриманого гранту від Національної Дослідницької Ради Італії та Università degli Studi di Brescia. Працюють над експериментальними in-situ дослідженнями гібридних наноструктур за допомогою методу інфрачервоної спектроскопії, які дозволяють виявити основні канали переносу заряду між модифікованими молекулами порфірину і фталоціаніну та поверхнею нанодротів оксиду цинку, в залежності від морфології органічного слою.
Наукова робота на кафедрі проводиться у напрямку «Прикладна фізика та наноматеріали».
Наукові лабораторії:
Наукова-дослідна лабораторія фізичного матеріалознавства (професор Гохман О. Р.)
Наукові школи:
Наукова школа О. О. Брюханова «Орієнтаційні ефекти у твердих тілах».
Доктор фізико-математичних наук, професор Олексій Омельянович Брюханов розробив новий підхід до опису текстур за допомогою функцій розподілу кристалів за орієнтаціями, нові методи відновлення цих функцій для різних об’єктів. Декілька праць присвячено дослідженням анізотропії властивостей монокристалів; знайшов температурну точку пружної ізотропії монокристалів кубічної системи. Вивчав вплив різних видів механічної та термічної обробки на властивості сталей та чавунів, розробив метод одержання високоякісних зміцнених сталевих і чавунних відливок, броньованих плит. Мав авторські свідоцтва на прилади для вимірювання слабких магнітних полів.
Під керівництвом професора О. Р. Гохмана виконується кафедральна науково-дослідна тема «Мультимасштабне моделювання процесів термомеханічної обробки та опромінювання актуальних металів і сплавів». Проводяться дослідження у рамках низки феноменологічних підходів зв’язок мікроструктури та макровластивостей виробів актуальних металів та сплавів. Встановлюються параметри відпалу, що забезпечує максимально покращення механічних властивостей опроміненого заліза. Створюються фізичні моделі, які поєднують результати досліджень виробів актуальних металів та сплавів на нано-, мікро-, мeзo- та мaкро- рівнях (мультимасштабний підхід).
Під керівництвом професора В. В. Голованова виконується низка міжнародних науково-дослідних проектів.
В рамках міжнародного проекту Fuel-from-Sun – «Новий концепт сонячної енергетики - фотохімічне перетворення CO2» по програмі Горизонт 2020 Марія Кюрі та проекту «Розробка наноструктурних каталізаторів – штучний фотосинтез» від Агенції сприяння університетських досліджень Каталонії сумісно с партнерами із університету Барселони та компанії IREC, розроблюються діячі моделі сонячних реакторів для переробки СO2 в вуглеводне паливо.
Проект по програмі Горизонт HPC-Europa3, якій присвячено створенню прототипів нанофотонних обчислювальних систем, матиме далекосяжний вплив на розробку нової обчислювальної парадигми, яка використовує технології передачі енергії і заряду між квантовими об'єктами.
Нові проекти, отримані у 2022 році, від Інституту фотонних досліджень (ICFO), Іспанія та Академії Фінляндії, присвячено застосуванню сонячного випромінювання для виробництва водню шляхом розщеплення води.
За останні 5 років надруковано: 35 статей в міжнародних базах Web of Science, Scopus; 22 у виданнях, які мають імпакт-фактор; 83 міжнародних, більше 30 фахових; 90 тез конференцій; 1- монографія; 1 колективна монографія; 3 методичні розробки; 2 навчальні посібники і 1 підручник.
Проблемні студентські наукові групи:
Науково-дослідна робота студентів є невід’ємною складовою наукової діяльності університету і першим етапом у підготовці наукових кадрів. Це важливий засіб підвищення якості підготовки фахівців з вищою освітою, що сприяє розширенню загального та професійного світогляду. Проблемні студентські наукові групи кафедри створені з з метою залучення обдарованої студентської молоді до науково-дослідної роботи у галузі природничих наук, розширення наукового потенціалу й формування навичок дослідницької діяльності у вільний від навчання час. Науково-дослідна робота студентів є продовженням і поглибленням навчального процесу та проводиться безпосередньо на кафедрі, у науково-дослідних та інших організаціях, з якими укладено кафедрою договори про співпрацю. Студенти, які досягли вагомих результатів у науковій роботі, можуть бути рекомендовані кафедрою до вступу до магістратури та аспірантури.
Проблемна студентська наукова група – об’єднання здобувачів вищої освіти при кафедрі (кафедрах), учасниками якого є здібні й талановиті в науковій роботі здобувачі за основними науковими проблемами досліджень кафедр.
Основні завдання роботи студентських проблемних наукових груп:
- виявлення найбільш здібних і талановитих, схильних до науково-дослідної роботи студентів та залучення обдарованої молоді до науково-дослідної діяльності;
- поглиблення та розширення досліджень за проблематикою наукової діяльності кафедри за участю студентів, магістрантів, аспірантів;
- набуття навичок наукової роботи та залучення студентів до науково-пошукової діяльності на різних етапах навчання у ЗВО;
- поглиблене вивчення студентами обраної дисципліни та формування творчого ставлення до обраної професії;
- мотивування науково-дослідної роботи студентів, ознайомлення їх з науковими методами пізнання, забезпечення творчого засвоєння навчального матеріалу;
- пропаганда серед студентів різних форм наукової творчості відповідно до принципу єдності науки і практики, формування інтересу до науково-педагогічних досліджень як основи опанування новими знаннями;
- виховання патріотичного ставлення молоді до досягнень наукових шкіл кафедр на основі спадкоємності між поколіннями;
- співпраця з іншими закладами вищої освіти та науковими установами, вивчення українського та зарубіжного досвіду організації науково-дослідної роботи з упровадженням передових форм і методів наукових досліджень.
Засідання студентських проблемних наукових груп проводяться не рідше двох разів на семестр з обговоренням підсумків наукових робіт, реферативних повідомлень, участі у конференціях, наукових семінарах, круглих столах, тощо.
Проблемні студентські наукові групи кафедри:
Сучасні проблеми навчання фізики у педагогічних закладах вищої освіти (керівник доцент, к. ф. - м. н. Совкова Т. С.)
Сучасні методи дослідження структури і властивостей матеріалів (керівник викладач, к. ф. - м. н Волчок Н. А.)
