チェコ科学アカデミー物理学研究所

チェコ科学アカデミー物理学研究所

チェスケ共和国のアカデミーアカデミー
略語	フランス
形成	1954年1月1日; 70年前 ( 1954-01-01 )
位置	プラハ、チェコ共和国
座標	北緯50°07′24″ 東経14°28′08″ / 北緯50.123471° 東経14.468835° / 50.123471; 14.468835
フィールド	物理学研究
監督	マイケル・プラウザ
親組織	チェコ科学アカデミー
スタッフ	1100年頃
学生	130年頃
Webサイト	https://www.fzu.cz

チェコ科学アカデミー物理学研究所（FZU、Fyzikální ústav Akademie věd České republiky ）は、チェコ共和国の公的研究機関であり、チェコ科学アカデミーの一部です。^[1]この研究所は、素粒子物理学、凝縮系物理学と固体物理学、光学とプラズマ物理学の5つの分野にわたる基礎研究と応用研究を専門としています。FZUは、大学レベルの教育、修士課程と博士課程の学生の指導、科学コミュニケーションにも携わっています。

FZUは国際的に有名な科学研究センターです。FZUの研究チームは幅広い研究活動に従事しており、国際的な代表者が多く、女性の割合は約30％です。ほとんどのチームは世界をリードし、国際的に優れた成果を達成しており、いくつかのチームは特にスピントロニクス、構造解析と結晶学、原子と分子の構造、古典光学と量子光学の分野で世界トップクラスの研究開発実績を誇ります。^[2]

FZUの研究者は、Science^{（例 [3] [4] [5] ）}、Nature ^{[6] [7] [8]}およびその他のNature Portfolioジャーナル、^{[9] [10] [11]} Advanced Functional Materials、^{[12] [13] [14]} Physical Review Letters、^{[15] [16] [17]} The Astrophysical Journal ^{[18] [19]}などの評判の高い学術雑誌に定期的に論文を発表しています。^{[20] [21]}

FZUには5つの研究部門があり^[22]、それぞれが複数の学科で構成されています。固体物理学部門はプラハ-ストジェショヴィツェ地区（プラハの北西部）にあり、高出力レーザー部門は主にプラハの南の境界に近い小さな町ドルニー・ブジェジャニにあります。他の3つの部門はプラハ-リベンの「スロヴァンカ」研究複合施設にあります。

素粒子物理学部門はプラハ・スロヴァンカ研究複合施設内にあります。この部門は、天体粒子物理学部門、実験粒子物理学部門、素粒子理論部門、検出器開発およびデータ処理部門、宇宙論部門、重力物理学部門の 5 つの部門で構成されています。

この部門の仕事は、素粒子レベルでの物質の構造と素粒子間に働く力を調査することです。欧州原子核研究機構（CERN）のLHC加速器でのATLAS実験や、アルゼンチンのピエール・オージェ観測所で実施されている天体素粒子物理学実験に参加しています。

国際CALICEプロジェクトの一環として、計画中の国際リニアコライダー（ ILC ）の検出器の開発に携わっています。また、チェレンコフ望遠鏡アレイ（CTA）の開発と建設にも大きく貢献しています。^[23]

部門は、CERN（ALICE、TOTEM）の他の実験、NOvAニュートリノ実験、^[24]ベラ・C・ルビン観測所プロジェクト、LISA宇宙重力波検出器にも参加しています。

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  FZUのコンピューティングセンター
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  シリコン粒子検出器試験用実験室（プローブの詳細）
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  アルゼンチンのピエール・オージェ天文台の蛍光検出器の鏡
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  CERNの検出器ALICE
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  チェレンコフ望遠鏡アレイの北側（ラ・パルマ島）

凝縮物質物理学科は、研究複合施設スロヴァンカ内に、磁気測定・材料学科（MFF UKとの磁気研究共同研究所も含む）、誘電体学科、材料分析学科、機能材料学科、凝縮物質理論学科、化学学科の 6 つの学科を有しています。

部門の研究は、主にマルチフェロイック、圧電、スピントロニクス材料、液晶、現代の金属材料、形状記憶合金、ダイヤモンドコーティング、ホイスラー合金、薄膜などの機能性エンジニアリング材料の構造と特性に関する理論的および実験的研究に重点を置いています。

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  機能材料学科のインストロン変形機の詳細
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  誘電体学科の時間領域テラヘルツ分光計（詳細）
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  材料分析学科の透過型電子顕微鏡
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  結晶成長装置（チョクラルスキー法）

この部門はプラハのチュクロヴァルニツカ通りにあり、表面および分子構造部門、スピントロニクスおよびナノエレクトロニクス部門（MFF UKとの共同オプトスピントロニクス研究室も含む）、構造解析部門、磁性および超伝導部門、薄膜およびナノ構造部門、半導体部門、光学材料部門の合計7つの 部門があります。

この部門の研究は、主に磁気活性材料と光学活性材料、シリコンのナノ結晶形態、III-V半導体、ダイヤモンドとグラファイト、および生物学、医療、マイクロエレクトロニクスの用途のナノ構造に焦点を当てています。

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  チュクロヴァルニツカ通り（プラハ）の師団本部
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  スピントロニクス学科の分子線エピタキシー装置
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  走査型電子顕微鏡Maia 3 Tescanの詳細
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  原子層堆積システム
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  光学材料学科のシンチレーション結晶

光学部門には、スロヴァンカ研究複合施設内に光学および生体物理システム部門、低温プラズマ部門、機能材料分析部門、光学および機械ワークショップ部門の 4 つの部門があります。

5番目の部門は光学共同研究所であり、FZUはオロモウツ（中央モラヴィア）のパラツキー大学と共有しており、そこに所在しています。^[25]

この部門は、光放射特性の調査、および光学材料と構造（ドープ酸化物とその表面、多層システム、ナノ構造セラミックスと結晶を含む）の研究に重点を置いています。古典光学の分野では、干渉法、ホログラフィー、フラクタル光学、光線のコヒーレンスと統計的挙動の問題に取り組んでいます。

さらに、シンクロトロン放射用X線光学を含む科学・医療用途のアプリケーションの開発にも取り組んでいます。

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  マグネトロンスパッタリングチャンバー
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  高速反応性薄膜堆積のための一連の中空陰極を備えたリニアプラズマシステム
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  オリンパス IXplore SpinSR10 スピニングディスク共焦点超解像顕微鏡を使っている研究者
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  選択的レーザー溶融(SLM) 技術を利用した金属 3D プリンター。印刷中の印刷チャンバーのビュー。

高出力レーザー部門 - HiLASE センターには合計 7 つの部門があります。プラハ北部の研究施設には、放射線および化学物理学部門 (CAS のプラズマ物理学研究所と共同で運営されている PALS 研究センター) と PALS 技術サポート部門の一部があります。他の 5 つの部門は、ドルニー ブジェジャニの HiLASE センター ビルにあります。高度レーザー開発部門、産業用レーザー応用部門、科学用レーザー応用部門、エンジニアリングおよび技術サポート部門、プロジェクト管理部門です。

この部門は、赤外線、可視光線、軟X線領域で放射するパルスパワーレーザーによって生成されるレーザープラズマの研究に重点を置いています。

同部門の研究者らは、インドのレーザー科学技術センターと共同でキロワット級の連続超音速化学酸素ヨウ素レーザー（COIL ）や、HiLASEプロジェクトのダイオード励起高繰り返しレーザーなどのレーザーの開発にも携わっている。

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  PALSセンター
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  PALS - 詳細
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  ドルニー・ブジェジャニの HiLASE センタービル

この部門は2012年^{[26]から2022年まで存在し、本部はプラハ近郊の}ドルニー・ブジェジャニ（Za Radnicí 835）に置かれていた。この部門の主な目的は、2023年1月から欧州ELI ERICコンソーシアムの一部となるELIビームラインレーザーセンターの準備と実装であった。^[27]

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  ドルニー・ブレジャニにあるELIビームライン本社
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  実験セットアップ ELIMAIA
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  レーザーシステム L3 HAPLS

物理学研究所は2009年以来、年に1回開催されるドヴォルザーク講演会（Dvořákovy přednášky）を主催しており、講師は物理学の分野の1つで国際的に認められた権威者である。この講演会は、固体物理学の分野の物理学者であり、1993年から2001年までFZUの所長でもあったウラジミール・ドヴォルザークにちなんで名付けられている。講演者には、石橋義弘、アントン・ツァイリンガー、ディーター・フォルハルト、アラン・H・マクドナルド、ピーター・イェンニ、オラツィオ・スベルト、ヤノシュ・ハイドゥ、マルコ・カヴァリア、ポール・ルコック、シャオイ・ジャン、ラマモルティ・ラメシュ、ホルヘ・J・ロッカ、マルコ・トピックらがいる。^[28]

FZU は、講義、遠足、学生向けワークショップなどを通じて、研究を一般の人々の間で普及させるさまざまな活動に参加しています。最大のイベントには、サイエンス フェア ( Veletrh vědy )、アカデミー ウィーク (オープン デー)、ヨーロッパ研究者ナイトなどがあります。FZU は、ScienceFest ( VědaFest )、Take Back Your Streets ( Zažít město jinak )、およびチェコ共和国で開催されるその他の多くのイベントにも参加しています。

物理学研究所には、霧箱、レーザー迷路、超伝導（磁気浮上）列車の模型、太陽光発電テントなど、高度な物理学のトピックを説明するのに役立つ興味深いツールが数多くあります。 ^[29]

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  超伝導モデルを囲む科学フェアの来場者
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  FZUでの公開講演
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  研究者の夜に霧箱を訪れた人々
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  FZU研究所の一般向け見学
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  レーザー迷路
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  ストリートフェスティバル中の FZU ビルのレーザーマッピング