Jyväskylän yliopiston fysiikan laitos (JYFL) on yksi Jyväskylän yliopiston matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan neljästä laitoksesta. Fysiikan laitoksen tutkimuksen ja koulutuksen pääalueet ovat ydin- ja kiihdytinpohjainen fysiikka, materiaalifysiikka, hiukkasfysiikka sekä fysiikan opetus ja opettajien koulutus. Laitoksen johtajana toimi vuosina 2018–2020 professori Markku Kataja.^[2] Hän kuitenkin jätti tehtävänsä yllättäen marraskuussa 2020. Matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan dekaani Mikko Mönkkönen nimitti laitosjohtajan tehtävään jäljellä olevan toimikauden (1.12.2020 – 31.12.2021) ajaksi professori Timo Sajavaaran.^[3]

Opiskelijoita laitoksella on noin 550 ja laitokselta valmistuu vuodessa noin 35 maisteria ja 15 tohtoria.

Fysiikan alalla voi Jyväskylän yliopistossa suorittaa luonnontieteiden kandidaatin (alempi korkeakoulututkinto) ja filosofian maisterin (ylempi korkeakoulututkinto) tutkinnot sekä filosofian lisensiaatin ja filosofian tohtorin jatkotutkinnot. Luonnontieteiden kandidaatin tutkintoon kuuluvat opinnot voidaan suorittaa kolmessa vuodessa, ja ne muodostavat pohjan maisteriopinnoille, jotka voidaan suorittaa kahdessa vuodessa. Kandidaatin tutkinnon pääaine on fysiikka. Maisterin tutkinnon pääaine on fysiikka, soveltava fysiikka tai teoreettinen fysiikka. Fysiikan opettajan maisterin tutkinnon pääaine on fysiikka.

JYFL harjoittaa kokeellista ja teoreettista perustutkimusta sekä perustutkimusta soveltavaa tutkimusta. Laitoksen tutkimusta tehdään kolmella pääalalla:^[4]

• Materiaalifysiikka
  • materiaalien rakenne^[5]
  • nanofysiikka ja nanoelektroniikka^[6]
  • teoreettinen ja laskennallinen nanotiede^[7]
  • matalan lämpötilan fysiikka^[6]
  • huokoisen aineen (engl. porous material) fysiikka^[8]
  • statistinen fysiikka^[9]
• Ydinfysiikka ja kiihdytinpohjainen fysiikka^[10]
  • ydinmallit^[10]
  • heikon vuorovaikutuksen ilmiöt^[10]
  • kiihdytinpohjainen materiaalifysiikka^[11]
  • säteilykestävyysmittaukset^[12]
  • lääketieteellisten isotooppien valmistus^[12]
• Hiukkasfysiikka^[13]
  • hiukkaskosmologia^[14]
  • teoreettinen hiukkasfysiikka^[13]
  • ultrarelativistiset raskasionitörmäykset^[4]

Materiaalifysiikan tutkimusta tehdään Nanoscience Center -tutkimuskeskuksessa (NSC), jossa on välineistöä nanorakenteiden valmistamiseen ja karakterisointiin: puhdastila, häiriösuojatut mittaushuoneet, laserlaboratoriot sekä virus- ja soluviljelytiloja.^[15] Suomen Akatemia on nimennyt Aalto-yliopiston matalien lämpötilojen kvantti-ilmiöiden ja komponenttien tutkimusta tekevän fysiikan yksikön huippututkimusyksiköksi vuosiksi 2012–2017.^[16] Yksiköllä on toimintaa myös Jyväskylän yliopistossa.^[17]

Ydin- ja kiihdytinfysiikan yksikkö koostuu kahdeksasta tutkimusryhmästä.^[10] Yksikössä harjoitetaan teoreettista tutkimusta ydinmalleista ja heikosta vuorovaikutuksesta. Pääosassa tässä yksikössä kuitenkin on fysiikan laitoksen oma iso syklotroni ja pienemmät hiukkaskiihdyttimet, joiden avulla tehdään materiaalitutkimusta, säteilykestävyysmittauksia ja valmistetaan lääketieteellisiä isotooppeja. Suomen Akatemia nimesi laitoksen ydin- ja kiihdytinpohjaisen fysiikan yksikön huippututkimusyksiköksi vuosiksi 2006–2011.^[18] Yksikkö jatkoi huippututkimusyksikkönä myös vuosina 2012–2017.^[19] Kiihdytinlaboratorio on koko matemaattis-luonnontieteellisen tiedekunnan kallein yksittäinen projekti.

Hiukkasfysiikan yksikköön kuuluu neljä tutkimusryhmää.^[13] Yksikössä tehdään mm. teoreettista tutkimusta subatomisista ilmiöistä. Hiukkasista mielenkiinnon kohteena ovat esimerkiksi neutriinot.^[20] Kosmologian tutkimusryhmä selvittää varhaisen maailmankaikkeuden ja aika-paikka -avaruuden rakennetta.^[13] Kvanttiväridynamiikan tutkimus tarkastelee gluonien ja kvarkkien vuorovaikutusta sekä kvarkkigluoniplasman ominaisuuksia.^[13] Osa hiukkasfysiikan yksikön tutkimuksesta tapahtuu Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN:in LHC-hiukkaskiihdyttimen avulla tehtävässä Alice-kokeessa.^[13] Yksikkö tekee yhteistyötä myös Fysiikan tutkimuslaitoksen (HIP) kanssa.^[13]

• Hiukkaskiihdytin avaa aineen salat - Artikkeli laitoksen kiihdyttimistä