Институт по физика на твърдото тяло „Акад. Георги Наджаков“

Институтът по физика на твърдото тяло „Акад. Георги Наджаков“ (ИФТТ) е създаден през 1972 г. със задача да провежда фундаментални и приложни изследвания в областта на микроелектрониката, акустоелектрониката, физиката на свърхпроводниците и ниските температури, оптиката и спектроскопията. През годините в ИФТТ се развиват нови, модерни направления като физика на течните кристали, физика на меката и живата материя и нанофизиката.

В наши дни мисията на Института се състои в създаване, разпространение и съхранение на знания по физика на кондензираната материя, оптика, спектроскопия и лазерна физика; получаване на нови материали със специфични свойства за различни приложения; разработване на нови аналитични методи за микро- и нанотехнологии и на нови подходи в интердисциплинарните области на физиката с биологията, археологията, медицината и др.; трансфер на иновации в индустрията в България и ЕС.

Научна дейност:

Основните направления, по които се работи в ИФТТ, са:

• Функционални материали и наноструктури
• Лазерна физика, атомна физика и приложения
• Системи от мека материя за различни приложения

От създаването си Институтът участва активно в подготовката на млади учени и осигурява полезни изследователски резултати за енергетиката, опазването на културното наследство, националната отбрана, медицината, интегралната и функционална електроника. Основните научни постижения на ИФТТ са в:

• Изследване и моделиране на физични и химични процеси в кондензирани среди, фази и фазови преходи, свойства на нелинейни динамични системи.
• Физика и технология на тънки неорганични полупроводникови и диелектрични слоеве, въглеродни наноструктури, наноструктурирани биоматериали и течни кристали; приложения в наноелектрониката, опто- и акустоелектроника, сензорни устройства.
• Растеж на кристали; многофункционални магнитни системи и свръхпроводници.
• Фотоника, оптика и спектроскопия в нелинейни и анизотропни среди.
• Лазерна и атомна физика, приложения на лазери в археометрията, медицината нанотехнологиите, екологията.

ИФТТ разполага с богата гама от научноизследователска апаратура, прецизни методики и технологии:

• Технология на тънки слоеве и обемни материали: чиста стая със система за атомно послойно отлагане (ALD) -TFS200 Beneq и изследователски реактор за химично отлагане от пари (PECVD)-Oxford Nanolab PlasmaLab System 100; високовакуумна технологична система за отлагане на тънки оптични слоеве Symphony 9; пещ (Carbolite, Англия) за синтез на високотемпературни свръхпроводящи материали; техника и технологии за нанасяне на тънки слоеве за направа на микроелектронни, оптоелектронни и акустоелектронни сензори; апаратура и ноу-хау за израстване на монокристали от оксидни материали.
• Измервателна апаратура – електрични, диелектрични и магнитни свойства: уникална апаратура (Physical Properties Measurement System, Quantum Design, USA) за изследване на електричните, магнитните и термични свойства на материали, повърхности и структури; система за характеризиране на полупроводникови елементи Keithley 4200-SCS, интегрирана с импулсен генератор; системи за електрически измервания на микро- и наноелектронни структури; система за изследване сорбционните свойства на кварцови микровезни с различни покрития в газова фаза; електрохимична система за импедансна спектроскопия, SP-200 на фирмата Bio-Logic.
• Структурни и спектроскопски методи: сканиращ сондов микроскоп (VEECO, Multimode V, USA) за провеждане на прецизни изследвания в наноскалатa на морфология, електрични, магнитни и други свойства на повърхности; спектрално-елипсометрични измервания (автоматичен елипсометър M2000D, походящ за проби с дебeлина под 0.1nm ); спектрометрия от вакуумния ултравиолет до инфрачервената спектрални области (спектрофотометри BRUKER – Vertex 70 и Perkin Elmer – Lambda 1050).
• Лазерни системи: различни лазерни системи – газови лазери с метални пари, твърдотелни наносекундни лазери излъчващи в UV, видимата и близката IR спектрална област и фемтосекундна лазерна система на Spectra-Physics с възможност за пренастройване на дължината на вълната от 260 до 2600 nm, за нуждите на плазмената физика, лазерния анализ и обработка на материали, с възможности за приложение в нанотехнологии, медицина, археология, екологията и др.; високотехнологична експериментална апаратура за лазерно охлаждане на атоми (~ 0.0001 K).
• Апаратура за изследване на биофизични обекти: апаратура за видеомикроскопия и микроманипулация на липидни мембрани и клетки за извършване на експериментални изследвания на физикохимичните свойства, определяне на модулите на еластичност на огъване и разтягане; пропускливостта; морфологията и др.; автоматизирана микрофлуидна система и компактен цитометър, CellASIC™ ONIX, Merck Millipore, Scepter 2.0 (EMD Millipore) за изследвания на кинетиката на различни биологични обекти, автоматизирано проследяване и анализ на процеси, протичащи в живи клетки в продължителен времеви интервал; лабораторна филтрираща мембранна система MaxiMem на фирма Prozesstechnik GmbH за екстракция и концентриране, пречистване и обезсоляване, мембранна филтрация и рециклиране.

Образователна дейност:

Институтът има акредитация за правото на обучение по образователната и научна степен „доктор” в професионални направления 4.1. „Физически науки“ и 4.3. „Биологически науки“ по следните специалности:

• Физика на кондензираната материя
• Лазерна физика, физика на атомите, молекулите и плазмата и физика на вълновите процеси
• Биофизика (Физика на живата материя)

Учени от ИФТТ четат лекции и водят упражнения по основни курсове като обща физика, термодинамика и статистическа физика, аналитична химия в СУ „Климент Охридски”, Техническия университет – София, УАСГ, ХТМУ и др. Тези лекции са по нови, модерни области като физика на меката материя, биоелектроника, неподредени системи. Водят се също и спец-курсове по физика на твърдото тяло, свръхпроводимост, магнетизъм, екофизика и др. Учени от Института изнасят лекции по теоретична физика, физика на твърдото тяло, математични методи, биофизика, в редица университети в чужбина (Словения, Испания, Германия, Белгия).

Институтът по физика на твърдото тяло „Акад. Георги Наджаков“ има натрупан 40-годишен опит в обучението на студенти, провеждането на следдипломни, докторски и следдокторски квалификации. За периода 2010-2016 успешно са защитили над 20 докторанти и са подготвени голям брой дипломанти и специализанти. Учени от ИФТТ са били ръководители или консултанти на докторанти, успешно защитили в чужбина, като дисертациите на някои от тях са изготвени в по-голямата си част в ИФТТ.