Departamentul de materiale, Universitatea din Oxford - Department of Materials, University of Oxford

Departamentul de Materiale de la Universitatea din Oxford , Anglia a fost fondat în 1950 ca Departamentul de Metalurgie , de William Hume-Rothery , care a fost un cititor din Oxford Departamentul de Chimie Anorganică . Face parte din Divizia de matematică, fizică și științe ale vieții a universității

Aproximativ 190 de angajați lucrează în Departamentul de materiale cu normă întreagă, inclusiv profesori, lectori, bursieri independenți, cercetători și personal de sprijin. Există în jur de 30 de posturi de cadre academice, dintre care patru sunt președinți. Catedra de metalurgie Isaac Wolfson a fost înființată la sfârșitul anilor 1950. Profesorul Sir Peter Hirsch a ocupat anterior catedra. Actualul titular al catedrei este Peter Bruce FRS. Alte catedre din cadrul Departamentului includ Catedra Vezuviu de Materiale deținută de Patrick Grant FREng, profesor la examinarea fizică a materialelor deținută anterior de David Cockayne FRS și Catedra James Martin în Materiale Energetice deținută de James Marrow .

Oxford Materials este un departament intensiv în cercetare, obținând statutul de 6 * într-un exercițiu de evaluare a cercetării. Cercetările se fac în domeniile largi ale materialelor structurale și nucleare, materialelor dispozitivelor, polimerilor și biomaterialelor, nanomaterialelor, prelucrării și fabricării, caracterizării și modelării materialelor de calcul.

Departamentul oferă diplome universitare în știința materialelor și a materialelor, economie și management , având aproximativ 160 de studenți și aproximativ 240 de studenți postuniversitari, în special studenții DPhil care urmăresc cercetări avansate.

Pe lângă propriile clădiri, Departamentul împarte 7 clădiri cu Departamentul de Științe Inginerești pe un teren triunghiular cu Banbury Road la vest și Parks Road la est. În plus, Departamentul are facilități extinse la Begbroke Science Park, la nord de oraș, care a fost achiziționat și fondat în numele Universității de profesorul Brian Cantor când era șef al departamentului în anii '90.

Facilităţi

Departamentul găzduiește diferite tipuri de laboratoare de testare mecanică, de exemplu, laborator de nano-indentare, laborator de corelare a imaginii digitale, laborator de testare a oboselii, mașini de tomografie computerizată, Centrul David Cockayne pentru microscopie electronică, Caracterizarea materialelor Oxford , tomografie cu sondă Atom etc.

Departamentul de materiale se bucură de o gamă largă de instrumente pentru microscopie electronică de înaltă rezoluție și microanaliză de mulți ani, susținută de o echipă de microscopi cu experiență care susțin utilizatorii prin instruirea în tehnicile existente și dezvoltarea de noi aplicații. Echipamentele din cadrul Centrului David Cockayne pentru Microscopie Electronică (DCCEM) pot fi clasificate pe scară largă ca microscopii electronice de transmisie (TEM), microscopii electronice cu scanare (SEM), fascicul de ioni focalizați (FIB) și sisteme de preparare a specimenelor.

  • Serviciul de caracterizare a materialelor Oxford (OMCS) oferă un serviciu cuprinzător pentru investigarea materialelor și a problemelor legate de materiale grupurilor de cercetare și industriei. Microscop optic : microscopuri optice și electronice pentru a imagina și analiza probe, oferind morfologie, micro-analiză și determinarea fazelor. ANALIZA SUPRAFEȚEI: tehnici de analiză a suprafeței pentru a investiga proprietățile suprafețelor, inclusiv compoziția elementelor și chimia, împreună cu profilarea adâncimii și capacitățile de imagistică. TEHNICI DE RAZI X: Tehnici cu raze X pentru a investiga nedistructiv proprietățile materialelor, inclusiv compoziția, structura cristalină și forma fizică. Molecule de spectroscopie : utilizarea absorbției, emisiei sau împrăștierii radiației electromagnetice de către atomi sau molecule pentru a obține informații compoziționale despre materialul de interes și pentru a studia procesele fizice. ANALIZA TERMICĂ: Instrumente disponibile pentru a determina proprietățile termice ale materialelor, inclusiv termogravimetrică, calorimetrie cu scanare diferențială și microcalorimetrie. ANALIZA MĂRIMII PARTICULULUI: O varietate de echipamente în funcție de mărimea particulelor și de analiza necesară.
  • Centrul de imagistică a științelor fizice a electronilor (ePSIC) este o instalație națională pentru microscopia electronică corectată prin aberație. ePSIC a fost înființat ca o colaborare între Universitatea din Oxford , Diamond Light Source și Johnson Matthey. Și oferiți acces la microscopuri electronice de transmisie de ultimă generație , cu sprijin expert în planificarea, desfășurarea și analiza experimentelor furnizate de oamenii de știință din personalul nostru. Accesul la ePSIC se face printr-un proces de cerere evaluat de către colegi, care este deschis oamenilor de știință din Marea Britanie, UE și internaționali. Există două cereri principale de propuneri în fiecare an. Termenul limită pentru aceste apeluri este ora 17:00 în prima miercuri din aprilie și octombrie. ePSIC acceptă, de asemenea, propuneri de cerere cu acces rapid, care pot fi depuse în orice moment. Academicii Universității din Oxford care au finanțare subvenționată pentru accesul la microscop pot ocoli procesul de evaluare inter pares și pot garanta timpul microscopului.
  • Oxford Royce (parte a Institutului Henry Royce ) se concentrează pe materiale de stocare a energiei, cum ar fi bateriile, supercondensatoarele și termoelectricele, pentru a rezolva provocările materiale implicate în bateria solidă. Sunt necesare materiale mai bune de stocare a energiei pentru electrificarea transportului și pentru decarbonizarea rețelei. Acest lucru ar putea transforma siguranța bateriilor Li-ion , ar putea permite utilizarea electrozilor litiu- metalici care oferă o schimbare treptată a densității energiei și ar putea duce la vehicule electrice sigure cu o autonomie de peste 300 de mile și o încărcare mai rapidă. Piața globală a bateriilor cu litiu crește exponențial și se estimează că va ajunge la 50 de miliarde de lire sterline în 2020. Se anticipează că Marea Britanie va necesita echivalentul a două gigafabrici numai pentru vehiculele electrice până în 2025.

Profesori Isaac Wolfson

Isaac Wolfson scaun este asociat cu o bursa la St Edmund Hall

Isaac Wolfson Profesori de metalurgie

Isaac Wolfson Profesori de materiale

Personal academic actual

Din iunie 2021, există 30 de cadre universitare, inclusiv următoarele persoane cu pagini Wikipedia:

Domenii și grupuri de cercetare

Cercetările din cadrul Departamentului de materiale sunt clasificate în general în următoarele domenii:

  • Materiale structurale și nucleare
  • Materiale de stocare a energiei.
  • Materialele dispozitivului.
  • Polimeri și biomateriale.
  • Nanomateriale.
  • Prelucrare și fabricație.
  • Caracterizare.
  • Modelarea computațională a materialelor.

O mulțime de grupuri de cercetare sunt găzduite în cadrul departamentului, inclusiv alte grupuri, cum ar fi Polymers Group, Biomaterials Group, Solar Energy Materials Group, Materials for Fusion and Fission Power (MFFP) și, de asemenea:

  • Grup de tomografie cu sondă atomică utilizând APT, o tehnică de microscopie care oferă imagistica 3D atom cu atom a materialelor cu o combinație puternică de rezoluție spațială și chimică. De mai bine de 40 de ani, Atom Probe Research Group din cadrul Departamentului de materiale de la Universitatea din Oxford a păstrat o tradiție de cercetare pionieră în domeniul microscopiei ionice de câmp și, în special, în dezvoltarea și aplicarea tehnicii sondei atomice. Grupul este activ în prezent în toate aspectele cercetării sondelor atomice, inclusiv stabilirea de noi aplicații de materiale, instrumentare și dezvoltarea tehnicilor de reconstrucție 3D și de analiză a datelor.
  • Grupul de cercetare Peter Bruce este interesat de știința fundamentală a solidelor cu conducere ionică (care include compuși de intercalație și electroliți polimerici), de sinteza de noi materiale cu noi proprietăți sau combinații de proprietăți, de înțelegerea acestor proprietăți și de explorarea aplicațiilor acestora în dispozitive noi , în special dispozitive de stocare a energiei, cum ar fi bateriile reîncărcabile cu litiu.
  • Oxford Micromechanics Group (OMG!) Este interesat de modul în care materialele (proiectate și naturale) răspund, la nivel microstructural, la încărcarea aplicată extern - mecanică, termică și / sau de mediu (chimică, iradiere). Modelarea complexă a distribuției stresului și a tulpinilor locale și modul în care acestea evoluează și sunt legate de aspecte particulare ale microstructurii oferă multe provocări intelectuale fascinante. Impactul tehnic vine de la construirea unei înțelegeri solide și a unor modele de defectare a materialelor. Acest lucru este esențial pentru setarea ferestrelor de performanță sigure și dezvoltarea de noi aliaje și microstructuri cu o capacitate mai mare. Lucrarea la o gamă largă de sisteme de materiale, inclusiv cele pentru sectoarele nuclear, aerospațial și auto, precum și minerale și au adus contribuții semnificative la dezvoltarea de noi metode de testare și caracterizare, permițându-ne să obținem noi perspective.
  • Grupurile de materiale nanostructurate studiază următoarea generație de materiale nanostructurate cu proprietăți unice care vor avea impact asupra aplicațiilor electronice, optoelectronice și energetice. Un accent deosebit este pus pe structura la nivel atomic și dinamica nanomaterialelor testate prin microscopie electronică și spectroscopie cu transmisie corectată de aberație. O gamă largă de instrumente de caracterizare la scară nanomatică ( TEM , SEM , AFM , FIB ) sunt folosite pentru a testa materiale pe toate scările de dimensiuni. Noi tipuri de dispozitive la scară nanometrică sunt produse în instalații de nanofabricare pentru camere curate, utilizând materiale variind de la cristale 2D (grafen, BN, MoS2, WS2 etc.), fire 1D și nanotuburi, până la puncte cuantice 0D. Grupul este multidisciplinar și colaborează pe larg cu o gamă largă de oameni de știință din SUA și internațional.

Referințe

linkuri externe

Coordonatele : 51.7601 ° N 1.2588 ° V 51 ° 45′36 ″ N 1 ° 15′32 ″ V /  / 51.7601; -1.2588