يضم القسم مجموعة متنوعة من أعضاء هيئة التدريس 20 الذين يقومون بالتدريس، وإجراء البحوث في العديد من مجالات البحث بما في ذلك:

فيزياء المواد المكثفة النظرية

 

 

فيزياء المادة المكثفة هي فرع من فروع الفيزياء التي تتعامل مع الخصائص التركيبية والمغناطيسية والحرارية والبصرية لمراحل المادة المكثفة على المستوى الذري. يسعى الفيزيائيون في مجال البحث إلى فهم سلوك هذه الأنظمة باستخدام قوانين ميكانيكا الكم والكهرومغناطيسية والحرارية والإحصائية. تم تطوير هذه القوانين وترميزها على مدى فترة زمنية طويلة في شكل برامج حسابية رقمية. تُستخدم هذه البرامج العددية لحساب خصائص المادة عن طريق حل دالة الموجة متعددة الأجسام للحصول على تنبؤات ذات مغزى. تم استخدام نظرية الكثافة الوظيفية (DFT) على نطاق واسع كأداة تنبؤ للخصائص الإلكترونية والبصرية والحرارية والمغناطيسية للمادة في المراحل الصلبة والسائلة والغازية. يستخدم أعضاء هيئة التدريس لدينا في قسم الفيزياء مرافق الحوسبة عالية الأداء (HPC) في الولايات المتحدة لتنفيذ هذه المحاكاة العددية. تشمل مجالات خبرتنا مجموعة الدراسات الحسابية للأنظمة النانوية المعقدة مثل العناقيد الذرية والبلورات النانوية والأنابيب النانوية والأسلاك النانوية. أنها توظف مجموعة واسعة من التقنيات الحسابية مع التركيز على AB initio DFT وطرق الديناميكيات الجزيئية. لمزيد من المعلومات حول ، يرجى زيارة الصفحات الرئيسية لكلياتنا في قائمة أعضاء هيئة التدريس بقسم الفيزياء.

علم المواد النانوية

يهتم فريق أبحاث علوم وهندسة المواد لدينا باكتشاف وتوصيف وتصميم مواد جديدة على نطاق النانو والجزئي والكلي ، مع التركيز على المرحلة المكثفة للمادة. يستخدم باحثونا المبادئ الفيزيائية والهندسية لفهم الخصائص الهيكلية والكيميائية والفيزيائية والهندسية للمواد. يدرس باحثونا في قسم الفيزياء كلاً من المواد النانوية البلورية وغير البلورية والمعادن وأشباه الموصلات والبوليمرات. يستخدم باحثونا أحدث معدات المختبرات لتصميم وتمييز هذه المواد. عينة من هذه المعامل هي مختبرات التوصيف المغناطيسية والكهربائية الموضحة أدناه.

 

1- معمل التوصيف المغناطيسي

 

 

نظام قياس الخصائص الفيزيائية للتصميم الكمي (PPMS) EverCool-II خالي من المبردات والذي يتيح إجراء تبريد باستخدام أسطوانة غاز الهيليوم القياسية فقط. تم تصميم PPMS للعمل على مدار 24 ساعة في اليوم ، 7 أيام في الأسبوع. يمكن قياس العديد من الخصائص الفيزيائية عن طريق تغيير السعة الحرارية بسهولة ، ونظام Raman & Luminescence Spectroscopy (RLSS) ومقاومة التيار المستمر والقياس المغناطيسي. خيار التشغيل في مختبرنا حتى الآن هو مقياس المغنطيسية لعينة الاهتزاز (VSM) ، والذي يعمل وفقًا لقانون فاراداي للتحريض حيث يؤدي تغيير التدفق المغناطيسي إلى إحداث جهد (emf) في ملف الالتقاط. يتم إجراء هذه القياسات عن طريق تذبذب العينة بالقرب من ملف الكشف أثناء اكتشاف الجهد المستحث. يتم التحكم في الموضع الدقيق وسعة التذبذب من وحدة محرك VSM باستخدام إعادة قراءة إشارة مشفر خطي بصري من نقل المحرك الخطي VSM. من خلال إجراء سعة تذبذب كبيرة نسبيًا (ذروة 1-3 مم) وتردد 40 هرتز ، قد يحل النظام مغنطة أقل من 10-6 emu. يمكن إجراء هذه القياسات تحت درجات حرارة منخفضة جدًا تصل إلى 4 كلفن ومجالات مغناطيسية عالية تصل إلى تسعة تسلا. يمكن أيضًا إجراء تغييرات المغنطة مع المجال المغناطيسي ودرجة الحرارة والوقت.

2- معمل التحليل الطيفي للمقاومة

 

يتم تطبيق محلل التحليل الطيفي لمقاومة الجهد المتناوب بنطاق تردد من 1 ميجاهرتز إلى 10-3 هرتز على المواد الصلبة والسائلة لتوصيف الخصائص العازلة لهذه المواد. تسمح وحدة توصيل الحامل بالمسبار المكون من 4 نقاط لتوصيف عينة العزل الكهربائي. يوفر حامل العينة ذو درجة الحرارة المرتفعة مع الفرن إمكانية دمج تأثير درجة الحرارة على هذه الخصائص في نطاق درجة حرارة بين 20 و 500 درجة مئوية. في هذا الإعداد ، يمكن لباحثينا قياس مجموعة واسعة من الخصائص الفيزيائية لهذه المواد البوليمرية ؛ مثل ، الموصلات الأيونية ، وطاقات التنشيط ، ومعاملات الانتشار. كانت الخصائص الكهربائية للمواد البيولوجية هي الاهتمام الرئيسي لمجموعة البحث لدينا بالتعاون مع أقسام الكيمياء والأحياء في الجامعة الهاشمية.

3- الفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية (AMO)

يدمج باحثونا في قسم الفيزياء النظرية الكلاسيكية والكمية لدراسة تفاعل المادة الخفيفة على المستوى الذري. يمكن دراسة توليد الليزر والمازرات وامتصاص وتشتت وانبعاث الضوء من الذرات والجزيئات في قسم الفيزياء في الجامعة الهاشمية

 

في معمل الفيزياء الذرية والجزيئية لدينا ، تم بناء وتشغيل تقنية تصوير عالية الدقة للتصادم الإلكتروني الذري والإلكترون الجزيئي. تُعرف هذه التقنية باسم COLTRIMS والتي تعني مطيافية COLD Target Recoil Ion Momentum Spectroscopy. استخدمنا تقنية التصوير COLTRIMS الخاصة بنا لقياس التجزئة الكاملة لبعض أنظمة الجسم. يتم إسقاط جميع الشظايا المشحونة الناتجة عن التصادمات الذرية أو الجزيئية بواسطة مجموعة من المجالات الكهربائية والمغناطيسية على أجهزة الكشف الحساسة في موضع المنطقة الكبيرة. استخدام وقت الرحلة وموقع هذه الأجزاء ؛ يمكن الحصول على ناقل الحركة ثلاثي الأبعاد لهذه الجسيمات. تبريد الذرات المستهدفة قبل التفتت عن طريق التمدد الأسرع من الصوت ؛ يسمح بدقة زخم للعزم الأيوني بترتيب 0.05 au. يمكن استخدام كاشفات لوحة القناة ذات المواقع المتعددة القادرة على الوصول مع قراءة خط التأخير لأغراض الكشف عن العديد من الإلكترونات والأيونات لكل كاشف.

 

4- الفيزياء النووية النظرية عالية الطاقة

 

يدرس باحثونا في قسم الفيزياء سلوك المادة النووية في أنظمة الطاقة العالية للغاية. تدرس مجموعتنا التفاعلات النووية المباشرة في الطاقات النجمية باستخدام معاملات التطبيع المقارب والنمذجة الحركية للأيونات الثقيلة. التركيز الأساسي لباحثينا هو دراسة تصادم الأيونات الثقيلة. عند طاقة الاصطدام العالية ، يمكن دراسة هذه الاصطدامات نظريًا في شكل بلازما. بسبب لمعان صغير من اللبتونات والميزونات ؛ تعتبر دراسة الطاقة العالية لهذه الجسيمات الأولية ضرورية على المستوى النظري.

بالإضافة إلى هذه المرافق البحثية ، يحتوي قسم الفيزياء في الجامعة الهاشمية على معامل تعليمية مجهزة تجهيزًا جيدًا لطلاب الفيزياء والفيزياء. الغرض من هذه المختبرات هو مساعدة الخريجين وطلاب المرحلة الجامعية على ربط المفاهيم المادية بتجربة الحياة الواقعية.