מעבדות מחקר

נחקרות דינמיקה סופר מהירה ותופעות לא לינאריות סופר במבנים וברזולוציה נאנומטריים. בפרט, אנו מתעניינים בדינמיקה מהירה תופעות לא לינאריות של אלקטרונים חופשיים בנאנו-מבנים פלסמונים ובחומרים דו מימדיים. החיבור בין פולסי אור קצרים ביותר עם מיקרוסקופיה של השדה הקרוב, מאפשר חישה מרחבית וזמנית  של תופעות אלקטרוניות, ויברציוניות ומבניות של חומרים שונים על ידי גישות חדשות לשליטה קוהרנטית של דינמיקה קוונטית. במקביל, אנו מבצעים מחקר בסיסי ויישומי של אינרקציה לא-ליניארית עם מטא-חומרים, שהינם חומרים בעלי תכונות אופטיות אקזוטיות. בנוסף, אנו חוקרים אספקטים תיאורטיים של תורת החבורות הרציפות ותורת הבקרה הגיאומטרית, על מנת לפרוץ את גבולות הידע בשליטה קוהרנטית של תהליכים סופר מהירים במגוון תחומים של אינטרקציה בין אור וחומר. המעבדה מצויידת במיקרוסקופ השדה הקרוב וכן בלייזרים סופר מהירים בתחומי אור שונים, אשר חלקם מצויים רק במעבדתינו.

המעבדות לגלאי חלקיקים משמשות לפיתוח, בנייה ובדיקה של גלאי חלקיקים לצורך המחקר בפיזיקת החלקיקים ובפיזיקה גרעינית. גלאים אלה מותקנים במרכזי מחקר בינלאומיים בהם משתתפים חוקרי אוניברסיטת תל-אביב. המעבדות כוללות מערכות גז, אלקטרוניקה ועיבוד נתונים המשמשות לתפעול הגלאים ולקריאת המידע הנאסף על-ידם, תחנה לבדיקה אלקטרונית של גלאי מצב מוצק ומערכת לבדיקת מספר גדול של גלאים באמצעות קרינה קוסמית או מקורות רדיואקטיביים. פעילות המעבדות כוללת אף בניית מאיץ פוזיטרונים ישראלי ופיתוח גלאי חלקיקים בטכנולוגיה חדשה של מסכי פלסמה, אשר בנוסף לשימושיה במחקר עשויים להיות לה גם יישומים ברפואה ובאבטחה גרעינית.

במעבדה לביופיזיקה נחקרים הכוחות והאינטראקציות השולטים בחומרים ביולוגיים והאופנים בהם כוחות אלה מתורגמים ליצירת צבירים ננוסקופיים בצורה ספונטנית. המחקר נמצא בתפר בין פיזיקה של מערכות רכות, ביולוגיה, ביוכימיה וחקר חומרים. מערכות החקר כוללות את חלבוני שלד התא, התנהגות חלבונים לא מקופלים בתמיסה, ממברנות וצבירי ממברנות וחלבונים. שיטות המחקר כוללות שיטות ביוכימיות שונות להפקה והפרדה של חלבונים וכן איפיון הצבירים ע"י פיזור קרני X בזוויות קטנות ומיקרוסקופיה אופטית ואלקטרונית.

במעבדה לחקר מערכות אלקטרוניות נחקרים חומרים בהם האלקטרונים אינם מתנהגים כחלקיקים חופשיים, בפרט מערכות עם מימד נמוך, כגון חוטים קוואנטים ומערכות דו מימדיות הנוצרות במשטח המפריד בין גבישים מבודדים, מוליכי-על לא קונבנציונלים וכן מבודדים ומוליכי-על טופולוגיים. המעבדה מצוידת במערכת ריבוד שכבות דקות בעזרת לייזר, מערכת קריוגנית עם מגנט חזק (0.3 קלוין, 14 טסלה) מיקרוסקופ מנהור סורק ומעבדה נקייה להכנת דוגמאות.