โครงการวิจัยชั้นแนวหน้าด้านฟิสิกส์และฟิสิกส์ประยุกต์

บทคัดย่อ

โครงการวิจัยนี้มุ้งเน้นพัฒนาองค์ความรู้พื้นฐานฟิสิกส์แขนงต่างๆ และบุคลากรที่มีศักยภาพสูง อันจะเป็นรากฐานสำคัญในการพัฒนาเทคโนโลยีและนวัตกรรมต่อไปในอนาคต โดยมุ่งเน้นศึกษาทฤษฎี แบบจำลอง และการทดลอง เพื่ออธิบายปรากฏการณ์ต่างๆ ในระบบของเซลล์แสงอาทิตย์ ฟิสิกส์และวัสดุนาโน ฟิสิกส์พลังงานสูง และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ผลการดำเนินงานโดยสังเขปดังนี้ งานวิัยด้านเซลล์แสงอาทิตย์ ได้ทำการเตรียมฟิล์มเพอรอฟสไกต์ชนิด CH3NH3Pb(SCN)xI3-x เคลือบบนฟิล์มไททาเนียมไดออกไซด์ ด้วยวิธี hot-casting ที่ความเข้มข้นของ Pb(SCN)2 จำนวน 6 เงื่อนไข คือ x = 0, 0.0625, 0.125, 0.1875, 0.25 และ 0.25 ผลการศึกษาการเจือหมู่ SCN- ที่ประมาณไม่เกิน x=0.25 จะช่วยเพิ่มขนาดของเกรน แต่ถ้ามากเกินไปจะทำให้ผลีกมีความไม่ต่อเนื่อง และเมื่อนำฟิล์มเพอรรอฟสไกต์ไปทำการประดิษฐ์เป็นชั้นดูดกลืนแสงในระบบเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ชนิดไม่มีชั้นนำส่งโฮลและใช้ฟิล์มคาร์บอนเป็นชั้นนำส่งโฮล ค่าประสิทธิภาพเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดเพอรอฟสไกต์ได้ประสิทธิภาพสูงสุดเท่ากับ 10.74% ที่ x=0 แต่เมื่อเจือสาร Pb(SCN)2 ที่ x=0.0625 ทำให้ประสิทธิภาพลดลงเหลือ 6.34% งานวิัยด้านฟิสิกส์นาโนและวัสดุนาโน ได้ทำการสังเคราะห์วัสดุผสมนาโนของอนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์กับท่อนาโนคาร์บอนชนิดผนังชั้นเดียว เพื่อนำไปย่อยสลายสารอินทรีย์ที่จำลองน้ำเสียจากสีย้อม โดยให้อัตราส่วนของนุภาคนาโนไทเทเนียมไดออกไซด์ต่อท่อนาโนคาร์บอนชนิดผนังชั้นเดียว มีดังนี้ 1:5, 1:10, 1:15 และ 1:20 ผลการทดลองแสดงว่าวัสดุผสมนาโนที่สังเคราะห์ได้ มีประสิทธิภาพในการเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทางแสง ในปฏิกิริยาการย่อยสลายอินทรีย์ด้วยกระบวนการโฟโตคะตะไลซิสดีกว่าอนุภาคนาโนานาโนไทเทเนียมไดออกไซด์งานวิิจัยด้านฟิสิกส์พลังงานสูง ได้ทำการศึกษากระบวนการเกิดมวลของอนุภาคนิวตริโนซึ่งเป็นหลักฐานสำคัญที่บ่งบอกถึงความไม่สมบูรณ์ของทฤษฎีฟิสิกส์ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังได้ศึกษาถึงผลของแบบจำลองการเกิดมวลของอนุภาคนิวตริโนดังกล่าวต่อการทดลองทางเครื่องเร่งอนุภาค และการวัดการละเมิดเฟลเวอร์ (flavor violations)งานวิิจัยด้านฟิสิกส์ดาราศาสตร์ ได้ทำการศึกษากระบวนการและกลไกการรวมมวล (accretion) ของหลุมดำทางดาราศาสตร์ โดยเน้นไปที่ระบบหลุมดำที่เรียกว่าแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีกำลังส่องสว่างยิ่งยวด (ultraluminous X-ray source) และใช้เทคนิคการวิเคราะห์เชิงเวลา (timing analysis) ผลการศึกษาสามารถทำให้เราเข้าใจกระบวนการรวมมวลของหลุมดำเพิ่มขึ้น โดยพบว่าระบบมีการปลดปล่อย outflowing wind ออกไปที่ระยะไกลมาก และสามารถประมาณหาค่ามวลของหลุมดำที่ให้พลังงานแก่แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ที่มีกำลังส่องสว่างยิ่งยวดได้จากการดำเนินงานวิจัยนี้ สามารถมีจำนวนนิสิตที่ศึกษาระดับปริญญาโทจำนวน 4 คน และที่ศึกษาปริญญาเอกจำนวน 3 คน มีผลงานวิจัยตีพิมพ์จำนวน 7 เรื่อง และมีความร่วมมือกับหน่วยวิจัยต่างๆ จำนวน 10 แห่ง

คำสำคัญ