گروه آموزشی فیزیک
اهداف گروه فیزیک:
1- توسعه و ارتقاء کمی و کیفی فضای آموزشی و پژوهشی
2- جذب اعضاء هیات علمی توانمند
3- راه اندازی کارشناسی ارشد در گرایشهای مختلف
4- ارتقاء کمی و کیفی مقالات علمی اعضاء هیات علمی و دانشجویان
5- جذب طرح های تحقیقاتی برون دانشگاهی
پتانسیل های گروه فیزیک دانشگاه جهرم:
1- چاپ بیش از 120 مقاله توسط اعضای هیات علمی جوان گروه فیزیک، فقط در چند سال گذشته، با وجود تمام محدودیتها و کمبود امکانات، در معتبرترین مجلات علمی-پژوهشی داخلی و بین المللی بطوریکه گروه فیزیک در سال 1399 به عنوان برترین گروه آموزشی دانشگاه از نظر پژوهش انتخاب گردید. این مهم نشان از تلاش بی وفقه این اساتید دارد. مضاف بر اینکه این چاپ این مقالات بدون داشتن دانشجویان تحصیلات تکمیلی در دانشگاه جهرم انجام گرفته است.
۲- همکاری بین المللی گروه فیزیک با دانشگاه های معروف دنیا همچون رایکن ژاپن، پالرمو ایتالیا، و مرکز تحقیقات تلکامیونیکیشن ماتریاو در کانادا و.... (به مقالات چاپ شده توسط اعضای گروه فیزیک رجوع شود). ارتباط علمی با پژوهشگاه دانشهای بنیادی، همکاری با پروژه FCC و شتابدهنده PANDA.
3- وجود آزمایشگاه های مجهز فیزیک های پایه و تخصصی نظیر اپتیک-لیزر، حالت جامد و فیزیک مدرن (تقریبا تمامی تجهیزات آزمایشگاهی شرکت مولیان طوس در زمینه اپتیک- لیزر، حالت جامد و فیزیک مدرن در آزمایشگاه های تخصصی فیزیک دانشگاه جهرم موجود می باشد(.
اعضای هیئت علمی گروه فیزیک در گرایشهای متنوعی چون گرانش، ذرات بنیادی، اپتیک و حالت جامد مشغول پژوهش هستند و هرکدام در حیطهی تخصصی خود مقالاتی در بهترین مجلات علمی منتشر کرده و میکنند. فعالیت پژوهشی اساتید این گروه در زمینه های متعددی در حال انجام است که از جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
گرانش:
این گرایش به بررسی جهان در بزرگترین مقیاسهای خودش که کل گیتی را در بر میگیرد میپردازد. گرانش یکی از جهار نیروی اصلی و پژوهش در این حوزه از بنیادیترین و مهمترین شاخههی پژوهشهای بنیادیست. اهمیت این گرایش بدانجاست که از بزرگترین و مهمترین پروژههای تحقیقاتی در این زمینه که انواع تلسکوپهای فضایی هابل، WMAP و اخیرا جیمز وب و تعدا زیادی تلسکوپهای پیشرفته برای رصد و پژ<هش حول این موضوع اختصاص داده شده است. همچنین تداخل سنج بسیار پیشرفته LIGO در آمریکا برای آشکار سازی امواج گرانشی در طی سالیان دراز و با هزینه بسیار در حال ساخت بود که در سال 2016 موفق به آشکار سازی امواج گرانشی شد. اهمیت این مسیله از آن روست که از این بعد هر کشوری که بتواند علاوه بر آشکارسازی به تولید امواج گرانشی بپردازد دست برتر را در صنایع نظامی و تکنولوژی خواهد داشت. کافیست ببینیم در تولید و به کار گیری امواج الکترومغناطیسی که اساس تکنولوژی و جزء لاینفک زندگی روزمره ماست چه کشورهایی پیشتاز هستند. بعلاوه تکنولوژیهایی چون GPS که در صنایع نظانی و حتی تلفنهای همراه کاربرد زیادی دارد از نتایج تحقیقات در جوزه گرانش و نسبیت عام است.
ذرات بنیادی:
یکی از جذابترین و عمیقترین گرایشهای فیزیک در حال حاضر است که به بررسی قوانین طبیعت در بنیادیترین سطح خود میپردازد. اهمیت این گرایش و نتایجی که در پیشبرد سایر شاخههای علوم و تکنولوژی دارد به حدیست که بزرگترین، پیشرفتهترین و گرانترین آزمایشگاه جهان با مشارکت بیش از بیست کشور جهان (از جمله ایران) در مرکز تحقیقات فیزیک هستهای اروپا (CERN) واقع در کشورهای فرانسه و سوییس برای پژوهشهای بنیادی ساخته شده است و محقیقینی از ایران هم در این مرکز فعالانه حضور دارند. گرچه در بسیار از دیگر کشورها از جمله آمریکا، چین، ژاپن و آلمان نمونههای مشابهی ساخته یا در حال ساخت است. در حین ساخت چنین شتابگرهایی، پیشرفت های بسیاری در حوزه تکنولوژی هم حاصل میشود. به عنوان مثال شبکه اینترنت اولین بار برای ارتباط رایانههای متعدد در سراسر جهان به مرکز CERN ابداع شد. گروه فیزیک دانشگاه جهرم در مشارکت در طرح اولیه و عضویت در گروههای پژوهشی شتابگرهای PANDA و FCC مشارکت هایی را از طریق همکاری با گروه فیزیک هستهای دانشگاه تهران آغاز کرده است که بدون شک به افزایش اعتبار، و همچنین شناخت بیشتر این دانشگاه در معتبرترین عرصههای بینالمللی خواهد انجامید که اساسیترین عامل جهت پیشبرد علوم در هر حوزهای است. بعلاوه دانشهای مجاوری چون هوش مصنوعی و علوو داده در کنار چنین تحقیقاتی مورد استفاده فیزیکدانان این حوزه است که الگوریتمهای ابداعی در مرحله بعد میتواند در بسیاری از دیگر شاخههای علم و تکنولوژی کاربرد داشته باشد. البته مهمترین نکته آن است که در این گرایش که پایهای ترین شاخه علم در علوم پایه است، بعلت عمق و شگفتیهای بیش از حد آن، همواره کاربردهایی که از دل پژوهشهای چنین بنیادی سر بر میآوردند حتی دانشمندان آن حوزه را هم شگفتزده میکند. به عنوان مثال اینشتین هیچگاه فکر نمیکرد از دل تحقیقات پایهای نسبیت خاص، انرژی هستهای بیرون بیاید. به همین علت است که کشورهای پیشرفته روی علوم پایه و بخصوص تحقیقات بنیادی سرمایهگذاری بسیاری کرده و همواره هم از قبل آن به پیشرفتهای شگفتی چون انرژی هستهای رسیدهاند که حتی ژئوپولیتیک و جغرافیای سیاسی جهان را هم تغییر داده است.
فوتونیک کریستالها و همچنین فرامواد
یکی از اهداف گروه فیزیک ارتباط با صنعت و طراحی و ساخت ادوات نوری منطبق با نیاز های جامعه می باشد. حوزه های کاربردی گروه فیزیک دانشگاه جهرم به صورت اختصاصی بر روی شاخه های فوتونیک کریستالها و همچنین فرامواد تمرکز دارد. در زیر به صورت خلاصه این دو شاخه کاربردی را معرفی میکنیم.
الف- فرامواد یا متامتریال (Metamaterial) مادهای است که در طبیعت وجود ندارد و به صورت مهندسی شده آن را با استفاده از مواد موجود در طبیعت می‌سازند. به عنوان مثال با استفاده از ترکیب چند عنصر مانند فلزها و پلاستیک میتوان شرایطی محیا کرد که خاصیت فراموادی داشته باشند. از ماده‌ی جدید ساخته شده میتوان در کنترل موج‌های الکترومغناطیسی از طریق فیلتر کردن، جذب، افزایش یا حذف موج‌های ناخواسته استفاده کرد. یکی از ویژگی خاصی که فرامواد دارد، منفی بودن ضریب شکست است که توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است. پیشوند " meta"در کلمه " metamaterial"در زبان یونانی به معنای "فراتر" از ماده است. بنابر این متا متریال یا فرا مواد خواصی فراتر از مواد طبیعی دارند. خواص این مواد از مادهای که از آن تشکیل شده است استخراج نمیشود اما خواص آنها وابسته به ساختار آنها است. این ساختار خاص در فرا مواد از تکرار و کنارهم قرارگرفتن جزها یا آرایههای مشابه تولید میشود که به آن سلول گفته میشود. لذا فرا مواد دارای ساختار بسیار پیچیده است. در نتیجه توانایی بالای تولیدات افزایشی در تولید ساختارهای پیچیده باعث شده توجهها به سمت این تکنولوژی جلب شود. انواع مختلف فرا مواد وجود دارد که به طور کلی به چهار گروه تقسیم می شوند که هر کدام کاربرد وسیعی در زمینهها مختلف از جمله صنایع دفاعی، خودرویی، هوافضا و پزشکی دارند.
انواع مختلف فرامواد تا کنون طراحی شده است اما چیزی که در بین فرامواد مشترک است، مفهوم سلول است. فرامادهها از تکرار و کنارهم قرارگرفتن جزها یا آرایههای مشابه تولید می- شوند. کوچکترین آرایه واحد تکراری، سلول نام دارد. ساختارهای سلولی به طور گسترده در سیستمهای طبیعی، از جمله چوب، استخوان انسان و منقار پرندگان گسترش یافته است. مطالعات اخیر نیز نشان میدهد با الهام گرفتن از طبیعت میتوان ساختارهای سلولی را به نحوی طراحی کرد که ویژگیهای مکانیکی مانند وزن سبک، جذب انرژی زیاد، کنترل ارتعاش و عملکرد گرمایی پیشرفته را به دست آورد.
به طور کلی فرامواد به چهار دسته تقسیم 1-فرامواد الکترومغناطیسی 2- فرامواد اکوستیک 3- فرامواد مکانیکی 4- فرامواد حرارتی
که هر دسته از آنها کاربرد های ویژه ای را در علوم نظامی از قبیل نامرئی سازی ، رادارها و.. ، پزشکی از قبیل از بین بردن بافت های سرطانی، ساخت ابزار های پزشکی ، سمعک های بدون باتری، لیزر ها... مخابراتی ارتباط های بدون افت امواج کنترل امواج نامرئی سازی متمرکز کننده های امواج و...دارند
ب- فوتونیک کریستالها
طراحی بلور فوتونی از حوزه های جدیدی است که اخیرا بشدت مورد توجه قرار گرفته است .آنچه بلور های فوتونی را مورد توجه اهل علم قرار داده از یک طرف کاربرد وسیع این بلور ها و از طرف دیگر ویژگی های منحصر به فرد بلورهای فوتونی است . بلور فوتونی پتانسیل لازم را دارد که بلوک اصلی در طراحی اجراء مدراهای مجتمع نوری در آینده باشد .افزاره های بسیار زیادی مانند موجبر ،فیبر نوری،خم ها ،شکافندها،تشدید گرها ... وجود دارد که قابلیت پیاده سازی روی تیغه های بلور فوتونی را دارند.
فوتونیک-کریستالها ساختارهای متناوب در اندازه نانو هستند و طراحی شده‌اند تا حرکت فوتون‌ها را تحت تأثیر قرار دهند. همانند کاری که کریستال‌های نیم‌رسانا با الکترون‌ها انجام می‌دهند. فوتونیک کریستالها در اشکال و خواص مختلف وجود دارند و از ۱۰۰ سال پیش مطالعه بر روی آنها شروع شده‌است. معرفی فوتونیک کریستالها ساختارهای نانومتری متناوبی هستند که یا دی‌الکتریک یا فلز-دی‌الکتریک اند که مسیر حرکت موج الکترومغناطیسی را تحت تأثیر قرار می‌دهند. به همان روشی که پتانسیل‌های متناوب در نیم‌رساناها حرکت الکترون‌ها را با ایجاد نوارهای انرژی ممنوعه و مجاز تحت تأثیر قرار می‌دهند. اساس کار فوتونیک کریستالها بر اساس تغییر درونی ضریب شکست به صورت کم و زیاد در درون کریستال است.انتشار فوتون در داخل این ساختارها به طول موج آنها بستگی دارد. طول موج‌هایی از نور که اجازه انتشار پیدا میکنند مُد نامیده می‌شوند. و گروهی از مدهای انتشار یافته باند تشکیل می‌دهند. باندهای غیرمجاز فوتونیک کریستال شکاف باند نامیده می‌شوند. این اتفاق منجر به پدیده‌های آشنایی مانند جلوگیری از گسیل خود به خودی و آینه‌هایی با بازتاب بالای تک جهتی و موجبرهای با اتلاف پایین میشود. از آنجایی که پدیده غالب پراش است باید یک هم‌خوانی بین طول موج انتشار یافته و ابعاد فوتونیک کریستال وجود داشته باشد. که این ابعاد معمولاً به صورت نصف طول موج انتشاری است. در مورد لایه های تکرار شونده از لایه نشانی‌های با بازتابندگی‌های بالا برای افزایش بازدهی دیودها تا آینه‌هایی با بازتابندگی بالا در کاواک‌های لیزر. به عنوان مثال ویسل یک مطالعه دقیق نظری در مورد فوتونیک کریستالها توسط ولادیمیر بایکوف کسی که تأثیر شکاف باند را در مورد گسیل خود به خودی اتمها و مولکول‌ها مطالعه کرد، انجام گرفته‌است.
پتانسیل گروه فیزیک برای نقش آفرینی در حوزه کوانتومی
با توجه به تخصص های موجود در گروه فیزیک دانشگاه جهرم میتواند در حوزه فناوری های کوانتومی که قدرت علمی کشور در آینده بر این پایه استوار است نقش آفرینی نماید. بعضی از حوزه های مهم که بخش فیزیک دانشگاه میتواند در پیشرفت کوانتومی کشور در آن سهیم باشد و منطبق با اسناد بالادستی می باشد در ادامه معرفی می شود:
محاسبات کوانتومی
محاسبات کوانتومی که از اثرات کوانتومی برای سرعت بخشیدن به محاسبات خاصی بهره می برد،می تواند برای ساخت کامپیوترهای کوانتومی مورد استفاده قرارگیرد. موضوع محاسبات کوانتومی اولین بار با هدف شکستن کدهای رمزنگاری شده پایه‌گذاری شد،لذا هدف اولیه خدشه‌دار کردن امنیت داده‌ها بوده است.
کامپیوتر کوانتومی بر مبنای استفاده از بیش از صد کیوبیت کوانتومی (100 N> ) در یک فضای حالت محاسباتی با تعداد حالت‌های پایه کوانتومی تا حد N2 عمل میکند. موضوع محاسبات کوانتومی اولین بار با هدف شکستن کدهای رمزنگاری شده پایه‌گذاری شد، لذا هدف اولیه خدشه‌دار کردن امنیتداده‌ها بوده است.
پردازشگرهای کوانتومی امروزه توسط تعدادی از سیستمهای فیزیکی قابل پیاده‌سازی هستند. پردازشگرهای کوانتومی که برپایه چنین کیوبیت‌هایی تاکنون ساخته شده‌اند، قابلیت ارائه کردن بسیاری از الگوریتم‌ها و پروتکل های کوانتومی را دارند.
توسعه یک کامپیوتر کوانتومی بزرگ با ویژگیهای کامل، با چالش مقیاس‌پذیری مواجه میشود که باید متضمن یکپارچه‌سازی تعداد زیادی از کیوبیت‌ها و تصحیح خطاهای کوانتومی باشد. تلاش‌های رو به فزون پایدار در آزمایشگاه‌های علمی و شرکتهای بزرگ، به وضوح نشانگر این موضوع هستند که محاسبات کوانتومی در مقیاسهای بزرگ بسیار چالش برانگیز، و در عین‌حال دستیابی به آن، هدفی بسیار ارزشمند است.
شبیه‌سازی کوانتومی
حوزه شبیه سازی کوانتومی به دو بخش شبیه سازی آزمایشگاهی و شبیه سازی کامپیوتری تقسیم می شود.
در شبیه سازی آزمایشگاهی کوانتومی، از سیستم های کوانتومی که قابلیت کنترل پذیری دارند برای بازتولید رفتار سیستم های کوانتومی غیرقابل دسترس که بررسی آن ها در آزمایشگاه دشوار است استفاده می شود. معمولا شبیه سازی این موارد برای رایانه های کلاسیک استاندارد ناکارآمد است. به طور کلی، شبیه-سازی کلاسیکی سیستم های کوانتومی نیازمند منابع زیادی است که با بزرگ شدن اندازه سیستم افزایش پیدا می کند، زیرا بعد فضای هیلبرت (فضای کلاسیکی) با اندازه سیستم رابطه ای نمایی دارد. روشهای عددی مانند روش های شبکه‌های تانسوری، گروه های نرمال‌سازی ماتریس چگالی و همچنین روش کوانتومی مونت کارلو، قابلیت محاسبه خواص حالت پایه در حالت های مشخصی را دارد. چنین شبیه سازی های کلاسیکی تنها برای دسته محدودی از مسائل قابل استفاده بوده که محدودیت های خاص خود را دارند. به عنوان مثال اندازه های سیستم هایی که می توانند به صورت عددی با کامپیوترهای کلاسیک مورد مطالعه قرار گیرند، اغلب بسیار کوچک بوده و این ابزار کلاسیکی قابلیت و توانمندی کافی جهت درک پیچیدگی کامل پدیده های کوانتومی بس ذره ای را ندارد. در عمل، یک شبیه ساز کوانتومی، سیستم کوانتومی فیزیکی است که با دقت بالایی تهیه شده و یا به نحوی دستکاری شده که بتواند امکان شناخت ویژگی مورد نظر از یک سیستم پیچیده کوانتومی یا کلاسیکی دارای برهم کنش های درونی را فراهم نماید. به طور کلی هدف از شبیه سازی کوانتومی عبارت است از: شناسایی مدل های جالب و مهم که برای شبیه سازیهای کلاسیک به صورت محاسباتی دشوار هستند، توسعه ابزار اعتبارسنجی و تایید نتایج حاصل از شبیه سازهای کوانتومی و همچنین طراحی چیدمان های آزمایشی و کاربردی با اندازه کافی و در عین حال دارای تعداد درجه آزادی بالا برای کنترل پارامترهای کوانتومی آن. شبیه سازی کامپیوتری که یکی از شاخه های مهم در حوزه علوم کوانتومی است، در حوزه شیمی و فیزیک کوانتومی محاسباتی قرار دارد که در آن، مدلسازی سیستم های فیزیکی، شیمیایی، زیستی و علوم شناختی با به کار گیری مدل های کوانتومی انجام می گیرد.
حسگرهای کوانتومی
امروزه با پیشرفت فناوری، امکان کنترل حالت های کوانتومی تک اتمی وجود دارد و این حالت های کنترل شده کوانتومی، می تواند به عنوان حسگرهای کوانتومی استفاده شوند. با کمک فناوری کوانتومی می توان حسگرهایی با بزرگی یک اتم جهت اندازه گیری های بسیار دقیق ، به دور از تداخل های میدان های مغناطیسی و الکتریکی فراهم نمود.
خواص این حسگر از خواص غیرکلاسیکی نور (اپتیک کوانتومی) و درهمتنیدگی کوانتومی ناشی میشود. حالات نوری غیرکلاسیکی، روشهای تصویربرداری با وضوح فوق‌العاده بالا را ممکن ساخته است که در فناوری حسگرهای جدید کاربرد فراوان دارند.
ساعتهای اتمی کوانتومی یکی از حسگرهای مطرح در فناوری کوانتومی است که در آنها از فرکانس انتقال‌های الکترونی در نواحی ریزموج، مرئی و فرابنفش در طیف الکترومغناطیسی اتمها به عنوان فرکانسی استاندارد جهت زمان‌سنجی استفاده میشود. در دهه‌های گذشته با استفاده از فرآیند خنک سازی لیزری، دما را تا حدود میکروکلوین پائین آوردند تا اثرات ناشی از حرکت اتمها حذف گردد که دقت آن به حدود یک ثانیه در طول عمر جهان رسیده است. ساعتهای اتمی در نسل بعدی ماهوارهای اکتشاف، اینترنت پرسرعت، مخابرات فضائی، بازار بورس وGPS مورد استفاده قرار خواهند گرفت.
برای کنترل پهبادها، پایدارسازی عکسبرداری، تعیین دقیق مکان قطبهای زمین از حسگرهای چرخشی استفاده میشود. همچنین جهت آشکارسازی فلوی بار در مدارهای میکروالکترونیک و نانوالکترونیک، تصویربرداری از فعالیت درون و برون سلولی در ساختارهای زیستی، مانیتورینگ غیرمخرب فعالیت مغز و حسگرهای مغناطیسی به کار می‌روند.
همچنین میدان گرانشی را با استفاده از حسگرهای گرانشی اندازه گیری میکنند. حضور کوچکترین جرمی باعث تغییر در میدان گرانشی می‌گردد. با کمک فنآوری کوانتومی، میتوان توانایی، حساسیت و مقاومت در برابر نویز حسگرهای گرانشی را افزایش داد و همچنین اندازه‌ی آنها را بسیار کوچک کرد. در حسگرهای کوانتومی گرانشی از تداخل سنج اتمی اتم‌های خنک‌سازی شده با استفاده از گذارهای القائی رامان استفاده میشود. از کاربردهای این حسگرها میتوان به پیدا کردن لوله‌ها و مخازن آب زیرزمینی، مخازن زیر زمینی نفت و گاز و شکاف‌ها در زمین و مین‌ها، هواشناسی،کنترل ورود و خروج‌ها و حفاظت گیت‌ها اشاره کرد.
ارتباطات امن کوانتومی
رشد و گسترش روزافزون شبکه‌های کامپیوتری، خصوصاً اینترنت باعث ایجاد تغییرات گسترده در نحوه زندگی و فعالیت شغلی افراد، سازمانها و موسسات شده‌است. از این رو امنیت اطلاعات یکی از مسائل ضروری و مهم در این چرخه است. با اتصال شبکه داخلی سازمانها به شبکه جهانی، داده‌های سازمانها در معرض دسترسی افراد و میزبان‌های خارجی قرار میگیرد. اطمینان از عدم دستیابی افراد غیر مجاز به اطلاعات حساس از مهمترین چالش‌های امنیتی در رابطه با توزیع اطلاعات در اینترنت است.
راه حل‌های مختلفی نظیر محدود کردن استفاده از اینترنت، رمزنگاری داده‌ها و استفاده از ابزار امنیتی برای میزبان‌های داخلی و برقراری امنیت شبکه داخلی ارایه شده‌است. یکی از متداولترین روشهای حفاظت اطلاعات، رمز نمودن آنها است. دستیابی به اطلاعات رمز شده برای افراد غیر مجاز امکان پذیر نبوده و صرفاً افرادی که دارای کلید رمز می‌باشند، قادر به بازنمودن رمز و استفاده از اطلاعات هستند.
رمز نمودن اطلاعات مبتنی بر علوم رمز نگاری است. استفاده از علم رمز نگاری دارای یک سابقه طولانی و تاریخی می‌باشد. قبل از عصر اطلاعات، بیشترین کاربران رمزنگاری اطلاعات، دولت‌ها و مخصوصاً کاربران نظامی بوده‌اند. امروزه اغلب روش‌ها و مدل‌های رمزنگاری اطلاعات در رابطه با کامپیوتر به خدمت گرفته میشود. کشف و تشخیص اطلاعاتی که بصورت معمولی در کامپیوتر ذخیره و فاقد هر گونه روش علمی رمزنگاری باشند، به راحتی و بدون نیاز به تخصصی خاص انجام خواهد یافت. از اینرو رمزنگاری داده‌ها با توجه به پیشرفتهای اخیر تحول یافته و الگوریتمهای نوینی به همین منظور طراحی گردیده است. برخلاف رمزنگاری کلاسیک، که امروزه برای ارسال داده‌های امن از آن استفاده میشود و امنیت آن وابسته به میزان دشواری حل مسائل ریاضی مانند تجزیه‌ی آن به عوامل اول اعداد بسیار بزرگ می‌باشد، بیشتر طرح‌های رمزنگاری کوانتومی کلیدهای رمزنگاری را از داده‌ها جدا نگه می‌دارند.
فناوری نانو و نانوفیزیک
فناوری نانو، فناوری است که بر پایه دستکاری تک تک اتم ها و مولکول ها استوار است بدین منظور که بتوان ساختاری پیچیده را با خصوصیات اتمی تولید کرد. در واقع فناوری نانو واژه ای است کلی به تمام فناوری های پیشرفته در عرصه کار با مقیاس نانو اطلاق می شود. معمولا منظور از مقیاس نانو ابعادی در حدود 1 نانومتر تا 100 نانومتر باشد. امروزه نانو فن آوری موتور محرکه نوآوری بوده و از پیدایش آن بعنوان انقلاب در فن آوری تعبیر شده است. فعالیت های نانو در نوآوری در کشورهای توسعه یافته، زمینه هایی از نانوفن آوری منجر شونده به نوآوری شامل الکترونیک، بهداشت و طب، علوم هوا و فضا، معضلات زیست محیطی، صنعت خودرو، نور و دستگاه های حساس و دارای دامنه کاربرد وسیع و موثر و نانو کمپوزیت ها مورد بحث قرار گرفته اند. دانشمندان در حال حاضر درباره پیامدهای آینده نانوفناوری بحث میکنند. فناوری نانو ممکن است بتواند بسیاری از مواد و دستگاه‌های جدید را با طیف گسترده‌ای از کاربردها در برای مثال نانوپزشکی، نانو الکترونیک، تولید انرژی مواد زیستی و محصولات مصرفی ایجاد کند. تعداد مقالات فناوری نانو که در نشریات ISI به چاپ رسیده یکی از شاخص‌های علمی برای بررسی جایگاهی علمی کشورها در این حوزه است. ایران در سال‌های اخیر رشد قابل توجهی در این شاخص داشته‌است به طوری‌که از رتبه ۵۶ در سال ۲۰۰۰ به رتبه ۴ در سال ۲۰۱۷ رسیده‌است. بر اساس اطلاعات پایگاه استت‌نانو در سال ۲۰۱۷ ایران ۸۷۹۱ مقاله نانو به چاپ رسانده که معادل ۵٫۷ درصد از کل مقالات نانوی سال ۲۰۱۷ میشود. از منظر کیفیت مقالات نانو، مقدار شاخص h-index پنج ساله برای مقالات نانوی ایران (منتشر شده در سال‌های ۲۰۱۳–۲۰۱۷) ۹۳ و رتبه ایران در این شاخص هجدهم است و همچنین ایران از نظر متوسط ارجاع به مقالات نانو در پنج سال منتی به ۲۰۱۷ در رده چهل و چهارم دنیا قرار دارد. ایران در مجموع بیش از ۲۲۰ پتنت مرتبط با فناوری نانو تا سال ۲۰۱۸ در دفاتر ثبت پتنت اروپا و آمریکا ثبت کرده‌است که این مقدار حدود یک سوم از کل پتنت‌های ایران در حوزه‌های مختلف میشود. در سال ۲۰۱۷ رتبه ایران در تعداد پتنت‌های منتشر شده در دفتر ثبت آمریکا (USPTO) بیست و دوم بود.
فیزیک حالت جامد و فیزیک ماده چگال
حالت جامد یکی از گسترده‌ترین شاخههای فیزیک است. این شاخه درباره چگونگی تشکیل مواد با در نظر گرفتن تمام جزئیات حاکم بر طرز قرار گرفتن اتمها بحث میکند. خواص فیزیکی هرگونه جسم فیزیکی (فلز یا غیر فلز)، مورد بحث این شاخه است. در گرایش حالت جامد مباحث مرتبط با سیستمهای بس ذره‌ای مخصوصاً جامدات مطرح است. ساده ترین بخش در این گرایش بررسی بلورهای جامدات و خواص اپتیکی، مکانیکی، الکتریکی و صوتی امواجی است که در آن منتشر میشود و این بررسی منجر به پدیده‌های مختلفی مثل ابر رسانایی، نیمه‌رسانایی یا پخش و انتقال گرما می‌گردد. پس به طور کلی در گرایش حالت جامد رشته فیزیک دانش مربوط به کریستالها و ویژگیهای فیزیکی آنها مورد بررسی قرار می گیرد. در این شاخه میتوان فعالیتهای گوناگونی در زمینه نانوتکنولوژی و ارتباطات آن با سایر علوم و صنایع انجام داد.
از سوی دیگر، فیزیک ماده چگال شاخه‌ای از علم فیزیک است که به بررسی سیستمهای پر ذره در فازهای چگالیده که آشناترین آنها فازهای جامد و مایع هستند، میپردازد. بدین ترتیب از آن جهت این شاخه را فیزیک ماده چگال می‌نامند که در این سیستم‌ها معمولاً چگالی آنقدر زیاد است که نمی‌توان از برهم‌کنش ذرات بر یکدیگر چشم پوشید. مطالعات در فیزیک ماده چگال در حالت عمومی شامل اندازه‌گیری تجربی خواص مواد مختلف از یک‌سو و نیز ایجاد و توسعه مدل‌های نظری ریاضی به منظور درک رفتارهای فیزیکی مشاهده شده از سوی دیگر است. تنوع سیستم‌ها و پدیده‌ها در فیزیک ماده چگال آن را به یکی از فعال‌ترین زمینه‌های فیزیک در عصر حاضر مبدل کرده‌است. فیزیک ماده چگال ارتباط و همپوشانی زیادی با دیگر علوم به ویژه شیمی، علوم مواد و فناوری نانو و تا حدودی علوم زیستی دارد و همچنین تکنیک‌های نظری در آن در ارتباط تنگاتنگ با فیزیک ذرات و انرژی‌های بالا و در واقع روشهای فیزیک ریاضی است.
ارتباط فناوری نانو با شرکتهای دانش بنیان
با توجه به نامگذاری سال 1401 به نام تولید دانش بنیان اشتغال آفرین توسط مقام معظم رهبری، لزوم فعالیت دانشگاهها در این زمینه ضروری است. از سویی با توجه به وجود پارک علم فناوری فعال در شهرستان جهرم و بخصوص فعالیت شرکت دانش بنیان فناوران سبز چاوش جهرم در زمینه علم نانوفناوری این ارتباط میتواند با وجود کارشناسی ارشد نانوفیزیک در دانشگاه جهرم و حضور دانشجویان کارشناسی ارشد در این گرایش بسیار بیشتر شده و ارتباط بسیار موثری میان دانشگاه جهرم و شرکتهای دانش بنیان ایجاد شده و در تحقق شعار سال نیز بسیار تاثیر گذار خواهد بود.