परमाणु, आणविक और प्रकाशिक भौतिकी

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 अध्यक्ष: प्रो. बी. के. साहू


संक्षिप्त विवरण

परमाणु, आणविक एवं प्रकाशिक भौतिकी (एएमओ-पीएच) प्रभाग अंतर्विषयक है और क्वांटम यांत्रिकी के मूलभूत सिद्धांतों से लेकर खगोलरसायन विज्ञान और संदीप्ति कालनिर्धारण जैसे विभिन्न विषयों को समाविष्ट करता है।  प्रकाश के क्लासिक और क्वांटम गुणों के साथ-साथ, हम मूल और व्यावहारिक अनुसंधान के लिए विद्युतचुम्बकीय स्पेक्ट्रम की व्यापक रेंज एवं उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन्स और आवेशित आयनों जैसे अन्य स्रोतों का उपयोग करके परमाणुओं, अणुओं, आणविक समूहों और संघनित द्रव्य तंत्रों की जांच करते हैं। 


8-12 दिसंबर 2025 के दौरान ऑप्टिक्स और फोटॉनिक्स पर 10वां छात्र सम्मेलन (SCOP) और इंडियन ऑप्टिकल सोसायटी का 48वां संगोष्ठी (OSIS) 
SCOPOSIS 2025 में ऑप्टिक्स और फोटॉनिक्स की अग्रणी क्षेत्रों से 100 से अधिक आमंत्रित व्याख्यान, 75 योगदानकारी व्याख्यान और 200 से अधिक पोस्टर प्रस्तुतियाँ एकत्र होंगी। यह पांच दिन तक चलने वाला कार्यक्रम दो दिवसीय कार्यशाला के साथ शुरू होगा, जिसमें 15+ ट्यूटोरियल शामिल होंगे, इसके बाद तीन दिवसीय सम्मेलन आयोजित होगा जिसमें मुख्य व्याख्यान, शाम की लेक्चर, थीसिस प्रतियोगिता और अन्य गतिविधियाँ होंगी। भारतीय अंतरिक्ष कार्यक्रम की जन्मस्थली PRL में आयोजित इस सम्मेलन में PRL में अनुसंधान पर चर्चा, विभिन्न ऑप्टिकल विज्ञान प्रयोगशालाओं का दौरा और OPTICA छात्र अध्याय के साथ बातचीत करने के अवसर भी शामिल हैं।

हमने क्वांटम सूचना विज्ञान के तेजी से उभरते क्षेत्र में अनुसंधान गतिविधियों का दायित्व लेने के लिए क्वांटम विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी कार्यक्रम शुरू किया है।


अनुसंधान के क्षेत्र

  परमाणु सिद्धांत समूह

 

 

 प्रायोगिक खगोल रसायन विज्ञान और खगोल जीवविज्ञान समूह

   

फोटोनिक विज्ञान समूह

 Atomic Theory Group

     Astrochemistry thumbnail      PhotonicSciencesLaboratory
 हमारे मुख्य शोध हित अध्ययन में निहित हैंः परमाणु घड़ियों, परमाणु प्रणालियों में समानता और समय-व्युत्क्रम समरूपता उल्लंघन, अति सूक्ष्म अंतःक्रिया, प्लाज्मा अंतर्निहित परमाणु संरचना, परमाणुओं की बहु-ध्रुवीय विद्युत चुम्बकीय ध्रुवीकरण, समस्थानिक परिवर्तन, सापेक्ष बहु-शरीर विधियों का विकास और ठंडा परमाणु भौतिकी।      हमारे मुख्य शोध हित अध्ययन में निहित हैंः कम तापमान पर इलेक्ट्रॉन, यूवी/वुव फोटॉन और आयन अंतःक्रियाओं के तहत खगोल रासायनिक बर्फ में रासायनिक परिवर्तन; उच्च तापमान पर जैव अणुओं और अंतरतारकीय धूल अनुरूपों का शॉकवेव-संचालित प्रसंस्करण; खगोल रसायन और खगोल जीव विज्ञान में आणविक विकास का पता लगाने के लिए खगोल रासायनिक बर्फ अनुरूपों की आईआर और वुव स्पेक्ट्रोस्कोपी।      हमारे मुख्य शोध हित अध्ययन में निहित हैंः क्वांटम अनुप्रयोगों के लिए उच्च-चमक उलझे हुए और स्थानिक रूप से संरचित एकल फोटॉन स्रोत; क्वांटम संवेदन, इमेजिंग और संचार; उन्नत फोटोनिक्स अनुसंधान के लिए अरैखिक ऑप्टिकल प्रभाव और संरचित बीम इंटरैक्शन।

 क्वांटम विज्ञान और प्रौद्योगिकी समूह

   

 एटोसेकंड भौतिकी समूह

   

 क्रिस्टल दोष और ल्यूमिनेसेंस समूह

 

Quantum Science

     Attosecond Physics Group      Luminescence machine
हमारे मुख्य शोध हित अध्ययन में निहित हैंः सहज पैरामीट्रिक डाउन रूपांतरण के माध्यम से एकल फोटॉन पीढ़ी; उन्नत क्वांटम एन्कोडिंग के लिए कक्षीय कोणीय गति के साथ हेराल्डेड ट्विस्टेड फोटॉन; ध्रुवीकरण, टाइम-बिन और पाथ डिग्री ऑफ फ्रीडम का उपयोग करते हुए क्वांटम संचार, संवेदन और गणना।      हम अल्ट्राफास्ट लेजर का उपयोग करके आणविक तरंग पैकेट के विकास की जांच करते हैं. अणुओं में, इलेक्ट्रॉन गतिशीलता एटोसेकंड समय सीमा में होती है और परमाणु गतिशीलता पिकोसेकंड से फेमटोसेकंड तक होती है. हम इन गतिशीलता को उनके प्राकृतिक समय पैमाने पर जांच और नियंत्रित करते हैं।      हमारे मुख्य शोध हित अध्ययन में निहित हैंः प्राकृतिक और कृत्रिम फॉस्फोर में दोषों के प्रकाश गुण; फॉस्फोर और विकिरण डोसिमीटर में क्वांटम टनलिंग प्रभाव; कुशल सौर कोशिकाओं के लिए वर्णक्रमीय ट्यूनेबिलिटी और हीरे और एस. आई. सी. में रिक्ति दोषों का उपयोग करके क्वांटम संवेदन।

 लेजर प्लाज़्मा स्पेक्ट्रोस्कोपी समूह

   

 क्वांटम सामग्री और नैनोफोटोनिक्स समूह

   

 क्वांटम नेटवर्क और मापन समूह

LIBS image

 
     PlasmonicsGroup      QuantumNetworkMetrology
 हमारी मुख्य शोध रुचियां इस अध्ययन में हैं: धातुओं के तत्वीय विश्लेषण के लिए लेजर-प्रेरित विखंडन स्पेक्ट्रोस्कोपी (LIBS); सामग्री पहचान के लिए प्लाज्मा विशेषता और स्पेक्ट्रल डायग्नोस्टिक्स।      हमारी मुख्य शोध रुचियाँ इस प्रकार हैं: एकल एटम-एकल फोटॉन स्तर पर मौलिक प्रकाश-भूतिकी अंतःक्रियाओं का अध्ययन; क्वांटम अंतःक्रियाओं का नियंत्रण और हेरफेर; क्वांटम तकनीकों में अनुप्रयोग, जिसमें संवेदन, संचार और गणना शामिल हैं।     यह समूह क्वांटम नेटवर्क के मौलिक घटकों की जांच करता है, जिसमें सिंगल फोटॉन स्रोत, क्वांटम मेमोरीज़, क्वांटम फ्रीक्वेंसी कन्वर्टर्स और उनके ऑप्टिकल इंटरफेस शामिल हैं। यह समूह प्रेरित सहसंगति पर आधारित मिड-इन्फ्रारेड तरंग दैर्ध्य पर क्वांटम मेट्रोलॉजी की भी जांच करता है।
             
             
             
             

       संलग्नताएँ

* हमारे प्रभाग में भारतीय परमाणविक एवं आणविक समिति का कार्यालय है।


* हम एक OSA-PRL छात्र अध्याय की मेजबानी करते हैं जो विज्ञान से जुड़ी आउटरीच गतिविधियों का दायित्व लेता है।



प्रमुख प्रायोगिक सुविधाएं एवं सैद्धांतिक गतिविधियाँ

 

       

       प्रयोगशाला सुविधाएँ

  • डायोड-पम्प ठोस अवस्था लेज़र - Verdi 10: 10W, 532 nm
  • 50W CW, 1064nm फाइबर लेज़र
  • फेमटोसेकंड फाइबर लेज़र (~260 fs, औसतन शक्ति 5W)
  • 405, 532, 632 और 780 nm तरंगदैर्ध्य वाले विभिन्न लेज़र
  • ArF एक्साइमर लेजर (400 mJ/pulse, 27 ns, Rep rate 100 Hz)
  • निकॉन इन्वर्टेड रिसर्च माइक्रोस्कोप ECLIPSE Ti
  • स्थानिक प्रकाश मॉड्युलेटर -- LC-R 2500, x10468-05, x10468-02, BNS P512-532
  • मल्टीचैनल स्केलर/एवरेजर SR430 - 5 ns मल्टीचैनल स्केलर/एवरेजर
  • सिंगल फोटोन काउंटिंग मॉड्यूल (SPCM)
  • एंडोर iXon3 EMCCD कैमरा
  • एंडोर iStar ICCD कैमरा
  • स्पिन कोटिंग इकाई
  • कंपनरोधी टेबल
  • FTIR स्पेक्ट्रोमीटर
  • लेज़र उत्पादित प्लाज्मा स्पेक्ट्रोमीटर
  • क्लस्टर स्रोत और टाइम-ऑफ-फ्लाइट द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर
  • रीकॉइल आयन संवेग स्पेक्ट्रोमीटर
  • संवृत चक्र द्रव He निम्नतापस्थापी
  • इलेक्ट्रॉन गन (5 Kev, 1 µA))
  • तापसंदीप्ति (TL) और प्रकाश प्रेरित संदीप्ति (OSL) कालनिर्धारण तंत्र
  • 10K श्रेणी वाली स्वच्छ लैब
  • दोलित्र प्रबलता, संक्रमण प्रायिकता, जीवनकाल
  • फाइन स्ट्रक्चर विपाटन, हाइपरफाइन अन्योन्यक्रिया
  • विद्युत आघूर्ण, चुंबकीय आघूर्ण, ध्रुवणीयता
  • आइसोटोप विस्थापन
  • सापेक्षिक बहु-कण विधियां
  • सूक्ष्मतरंग और प्रकाशीय परमाण्विक कालदों का क्रमबद्ध आकलन
  • परमाण्विक कालदों के लिए मैजिक तरंगदैर्घ्य
  • अन्वेषिक समता, काल उत्क्रमण और लोरेन्ज सममिति अतिक्रमण
  • CP और T-सममिति अतिक्रमण
  • प्लाज्मा स्पेक्ट्रोस्कोपी

 

सैद्धांतिक गतिविधियाँ

  • आयन-संवेग स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • लेजर उत्पादित प्लाज्मा
  • प्रकाश प्रकीर्णन
  • संदीप्ति कालनिर्धारण
  • संदीप्ति कालनिर्धारण की कार्यपद्धति से संबंधित पहलू
  • अरैखिक प्रकाशिकी और क्वांटम उलझाव
  • प्रकाशिक भंवर एवं उनके गुण
  • प्रकाशआयन-प्रकाशइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी
  • ध्रुवण मेट्रोलॉजी
  • क्वांटम प्रकाशिकी और क्वांटम सूचना
  • खनिज पदार्थों में विकिरण प्रभाव
  • खगोलरसायन विज्ञान 
  • सैद्धांतिक परमाणु भौतिकी

प्रस्तावित पीएच.डी. पाठ्यक्रम

 
  • विशेष गुण वाली प्रकाशीय बीम और द्रव्यों के साथ उनकी पारस्परिकक्रिया
  • क्वांटम उलझाव अध्ययन
  • द्वितीय और तृतीय कोटि के अरैखिक प्रकाशिक प्रभाव
  • CW से लेकर फेमटोसेकंड समयमान पर प्रत्यक्ष से दूर-अवरक्त तरंग तक के प्रकाशिक प्राचलिक स्रोत
  • प्रकाशिक विपाशन और ट्वीज़िंग
  • प्रकाश प्रकीर्णन
  • आणविक संश्लेषण और अपखंडन
  • खगोल-रसायनिकी
  • संदीप्ति का सतह प्रतिबिंबन और उल्का पिंडों एवं हिमनदीय निक्षेपों में उसका अनुप्रयोग
  • प्रकाश आयनन और फ़ोटॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी