Cel i zakres badań:

Badania teoretyczne kinetyki procesów wzrostu i formowania się mikrostruktur w układach złożonych materii miękkiej (biopolimery i surfaktanty) jako pewna kontynuacja i istotne rozszerzenie prowadzonych poprzednio badań nad stopami i polikryształami metalicznymi, mikrostrukturami ceramicznymi i kompozytami polimerowo-ceramicznymi.

Zagadnienia na pograniczu fizyki i chemii oraz  fizyki i biologii występujące głównie w skalach czasowo-przestrzennych oraz energii oddziaływań, charakterystycznych dla układów tzw. materii miękkiej, np. polimerów, koloidów, surfaktantów (m. in. cząsteczek lipidowych) czy też białek.

Metodyka badań:

Metody analityczne - pewne wybrane metody fizyki statystycznej i teorii fazy skondensowanej, a w szczególności:

(i) dotyczące opisów różnych procesów typu dyfuzyjnego: random walk wg Einsteina i Langevina - jego rozszerzenie dla "wolnej" i "szybkiej" skali czasowej, z ograniczeniem przestrzennym typu perkolacyjnego; random walk z dryfem, wynikającym z przyspieszających lub opóźniających ruch "cząstki próbnej" w układzie oddziaływań, np. binarnych dla "cząstki próbnej" realizującej proces typu SARW (self-avoiding random walk); klasa procesów typu Fokkera-Plancka-Kolmogorova oraz równania Smoluchowskiego.

(ii) dotyczące kinetyki i dynamiki przejść fazowych w układach złożonych z uwzględnieniem ich reżimów krytycznych: równania fenomenologiczne typu Avrami-Kolmogorov (dla metalurgów fizycznych: Mehl-Johnson); równanie produkcji entropii Gibbsa; termodynamiczne relacje typu strumień-siła w stanie bliskim (odległym) od stanu równowagi termodynamicznej, wraz ze związkami Onsagera dla współczynników kinetycznych; aparat klasyfikacyjny (nie)równowagowych przemian fazowych w ujęciu klasycznym (Landau; Ehrenfest) oraz nowoczesnym (teoria skalowania De Gennesa; teoria grupy renormalizacyjnej).

Metody numeryczne - metody różnicowe (jawne i niejawne); metoda dynamiki brownowskiej; metody analizy danych z eksperymentów komputerowych (dopasowania, testy dobroci dopasowań, analiza przy użyciu momentów statystycznych, rozkłady statystyczne - zgodność między ich częścią empiryczną a nie-empirycznym odpowiednikiem matematycznym).

Symulacje komputerowe - metody z rodziny Monte Carlo (bezpośrednia, Metropolis i inne); dynamika molekularna; symulacje przeprowadzane przy użyciu własnych programów napisanych w środowiskach: fortran, mathematica, matlab, java.