Tam w stopniu podporucznika był najpierw zastępcą komendanta, a następnie komendantem stacji. 24 marca 1921 zdemobilizowany. 8 stycznia 1924 został zatwierdzony w stopniu podporucznika ze starszeństwem z 1 sierpnia 1920 i 1. lokatą w korpusie oficerów rezerwowych lotnictwa. 29 stycznia 1932 został mianowany porucznikiem ze starszerństwem z 2 stycznia 1932 i 3. lokatą w korpusie oficerów rezerwowych aeronautycznych. Posiadał przydział w rezerwie do 1 pułku lotniczego w Warszawie.
Po dokończeniu studiów rozpoczął pracę w Zakładzie Fizycznym Politechniki Warszawskiej. W 1926 uzyskał doktorat z fizyki i matematyki, a w 1931 habilitację z fizyki doświadczalnej. W latach 1931–1934 uzyskał stypendium Funduszu Kultury Narodowej i Fundacji Rockefellerów, które umożliwiło mu pracę badawczą w Instytucie Kriogenicznym na Uniwersytecie w Lejdzie. Współpracował wówczas z wieloma światowej klasy fizykami – m.in. prof. Wilemem Hendrikiem Keesomem i prof. Mieczysławem Wolfke. Badania dotyczyły fizyki niskich temperatur, zaś wyniki opublikowano w dziewięciu artykułach w prestiżowym piśmie naukowym Nature. Po powrocie do Polski Mazur prowadził swe badania na Politechnice Warszawskiej – wszystkie dotyczyły niskich temperatur.