Fyzikální ústav AV ČR (FZU) je s více než 1100 zaměstnanci největší veřejnou výzkumnou institucí zaměřenou na základní a aplikovaný výzkum v oblasti fyziky v naší republice. Od svého založení v roce 1954 zkoumáme nejnáročnější a nejzásadnější problémy vědy a techniky a zároveň hrajeme důležitou roli i ve vzdělávání další generace vědců. Rozšiřujeme lidské poznání a přinášíme prospěch společnosti prostřednictvím výzkumu propojeného se vzděláváním. Objevy učiněné ve FZU nejen prohlubují naše chápání světa, ale také přispívají k inovacím a mezinárodní konkurence schopnosti České republiky. FZU je nedílnou součástí evropského a světového fyzikálního výzkumu, na kterém se naši pracovníci podílejí i prostřednictvím mezinárodních a evropských programů.
Aktuální vědecká činnost ústavu stojí na pěti pilířích: fyzice elementárních částic, kondenzovaných systémů a pevných látek, dále na optice a laserové fyzice.
V oblasti výzkumu elementárních částic získáváme poznatky o vlastnostech, struktuře a interakcích hmoty na fundamentální úrovni v rámci mezinárodních spoluprací s CERN, FERMILAB či s Observatoří Pierra Augera. V astročásticové fyzice se podílíme také na výstavbě nové generace observatoře nejenergičtějších fotonů – Cherenkov Telescope Array a spolupracujeme na experimentech k detekci gravitačních vln v projektu LISA. Specializovaný tým fyzikálních teoretiků se zaměřuje na částicovou fyziku související se strunovou teorií a kosmologií.
Ve fyzice kondenzovaných látek provádíme experimentální a teoretický výzkum pevných a kapalných látek a jejich vlastností. Studujeme krystalické a amorfní látky, nanomateriály, moderní kovové slitiny, polovodiče, magnetické, spintronické, multiferoické, piezoelektrické materiály, tekutiny, kapalné krystaly, slitiny s tvarovou pamětí, polymery, tenké vrstvy a nanostruktury. Cílem tohoto výzkumu je základní pochopení souvislosti mezi strukturou, chemickým složením a vlastnostmi látek a hledání způsobů, jak připravit materiály s požadovanými vlastnostmi. Vedle toho se též v poslední době snažíme přispět k vývoji nových technických aplikací těchto materiálů a technologických řešení v různých průmyslových odvětvích. Společenský přínos našeho interdisciplinárního výzkumu je patrný v medicíně, elektronice, strojírenství, dopravě a energetice.
Náš interdisciplinární výzkum v optice zkoumá potenciál funkčních optických struktur a optických materiálů. Rozvíjíme též pokročilý multidisciplinární výzkum zaměřený na biofyziku, biofotoniku, biosenzory, nanofluidiku a fyzikální aspekty biologických systémů, včetně jejich molekulárních struktur a procesů. Součástí bádání je také výzkum ultratenkých umělých struktur, které se vyznačují unikátními optickými, elektronickými a mechanickými vlastnostmi. Inovujeme plazmové a laserové optické technologie, vyvíjíme nástroje pro manipulaci s buňkami a vytváříme materiály a povrchy s unikátními vlastnostmi pro průmyslové využití. Společná laboratoř optiky se zaměřuje na vědecký výzkum v oblastech kvantové a nelineární optiky, laserových a optických technologií, nanotechnologií povrchů a vrstev, experimentální částicové a astročásticové fyziky a vlnové a statistické optiky.
Posouváme hranice laserových technologií, zejména vývoj diodově buzených pevnolátkových laserů s vysokým středním výkonem pro průmyslové a interdisciplinární aplikace. V Centru HiLASE (www.hilase.cz) aktivně posilujeme spolupráci s českými i zahraničními firmami prostřednictvím společných projektů a zakázek smluvního výzkumu, zaměřených na vývoj pokročilých laserových technologií a jejich aplikací.
Úspěšně provozujeme laserový systém BIVOJ, který produkuje nanosekundové pulzy o výkonu v řádech kilowattů. V našich laboratořích jsme pro komerční využití vyvinuli kompaktní laserovou platformu PERLA® s pikosekundovými pulzy. Zlepšujeme životnost a odolnost materiálů, přesné mikroobrábění a povrchovou funkční úpravu optických ploch. Zabýváme se výzkumem v oblasti radiační a chemické fyziky a spolupracujeme na provozu laserového centra PALS ve spolupráci s Ústavem fyziky plazmatu.