Institutt for materialer, University of Oxford - Department of Materials, University of Oxford

Den Institutt for material ved University of Oxford , England ble grunnlagt i 1950 som Institutt for Metallurgi , etter William Hume-Rothery , som var en leser i Oxford Institutt for uorganisk kjemi . Det er en del av universitetets avdeling for matematisk, fysisk og biovitenskap

Rundt 190 ansatte jobber på Institutt for materialer på heltid, inkludert professorer, forelesere, uavhengige stipendiater, forskere og støtteapparat. Det er rundt 30 stillinger for akademiske ansatte, hvorav fire er stoler. Isaac Wolfson -stolen i metallurgi ble satt opp på slutten av 1950 -tallet. Professor Sir Peter Hirsch hadde tidligere stolen. Den nåværende innehaveren av stolen er Peter Bruce FRS. Andre ledere i avdelingen inkluderer Vesuvius Chair of Materials holdt av Patrick Grant FREng, professor i fysisk undersøkelse av materialer som tidligere ble holdt av David Cockayne FRS og James Martin Chair i Energy Materials holdt av James Marrow .

Oxford Materials er en forskningsintensiv avdeling som oppnår 6* status i en forskningsvurderingsøvelse. Det forskes på de brede feltene strukturelle og kjernefysiske materialer, enhetsmaterialer, polymerer og biomaterialer, nanomaterialer, prosessering og produksjon, karakterisering og beregningsmaterialemodellering.

Instituttet tilbyr bachelorgrader i materialvitenskap og materialer, økonomi og ledelse , med rundt 160 studenter og rundt 240 doktorgradsstudenter, spesielt DPhil -studenter som driver med avansert forskning.

I tillegg til sine egne bygninger, deler instituttet 7 bygninger med Institutt for ingeniørvitenskap på en trekantet tomt med Banbury Road i vest og Parks Road i øst. I tillegg har avdelingen omfattende fasiliteter på Begbroke Science Park, nord for byen, som ble kjøpt og grunnlagt på vegne av universitetet av professor Brian Cantor da han var instituttleder på 1990 -tallet.

Fasiliteter

Avdelingen er vert for forskjellige typer mekaniske testlaboratorier, f.eks. Nano-innrykkingslaboratorium, digitalt bildekorrelasjonslaboratorium, tretthetstestlaboratorium, computertomografimaskiner, David Cockayne Center for Electron Microscopy, Oxford Materials Characterization , Atom probe tomography, etc.

Materialdepartementet har hatt et bredt spekter av instrumenter for høyoppløselig elektronmikroskopi og mikroanalyse i mange år, støttet av et team av erfarne mikroskopister som støtter brukere gjennom opplæring i eksisterende teknikker og utvikling av nye applikasjoner. Utstyret i David Cockayne Center for Electron Microscopy (DCCEM) kan i stor grad kategoriseres som transmisjonselektronmikroskoper (TEM), skanningselektronmikroskoper (SEM), fokusert ionestråle (FIB) og prøveforberedelsessystemer.

  • Oxford Materials Characterization Service (OMCS) tilbyr en omfattende tjeneste for undersøkelse av materialer og materialrelaterte problemer til forskningsgrupper og industrien. Optisk mikroskop : optiske og elektronmikroskop til bilde og analyse av prøver som gir morfologi, mikroanalyse og fasebestemmelse. OVERFLATEANALYSE: overflateanalyseteknikker for å undersøke egenskapene til overflater, inkludert elementær sammensetning og kjemi, sammen med dybdeprofilering og bildebehandling. Røntgen teknikker: røntgen teknikker for ikke-destruktiv undersøke egenskapene for materialer, omfattende sammensetning, krystallstruktur og fysisk form. Spektroskopimolekyler : Bruk av absorpsjon, utslipp eller spredning av elektromagnetisk stråling fra atomer eller molekyler for å få kompositorisk informasjon om materialet av interesse og for å studere fysiske prosesser. TERMISK ANALYSE: Instrumenter tilgjengelig for å bestemme de termiske egenskapene til materialer, inkludert termogravimetrisk, differensiell skanningskalorimetri og mikrokalorimetri. PARTIKELSTØRRELSE ANALYSE: En rekke utstyr avhengig av partikkelstørrelse og nødvendig analyse.
  • Elektron Physical Science Imaging Center (ePSIC) er et nasjonalt anlegg for aberrasjonskorrigert elektronmikroskopi. ePSIC ble etablert som et samarbeid mellom University of Oxford , Diamond Light Source og Johnson Matthey. Og gi tilgang til toppmoderne transmisjonselektronmikroskop med ekspertstøtte i planlegging, kjøring og analyse av eksperimenter levert av våre forskere. Tilgang til ePSIC er gjennom en fagfellevurdert søknadsprosess som er åpen for britiske, EU og internasjonale forskere. Det er to hovedinnkallelser for forslag hvert år. Fristen for disse samtalene er 1700 timer den første onsdagen i april og oktober. ePSIC godtar også forslag til Rapid Access -søknader som kan sendes når som helst. Akademikere ved University of Oxford som har bevilgning til tilgang til mikroskop kan omgå fagfellevurderingsprosessen og garantere mikroskopets tid.
  • Oxford Royce (en del av Henry Royce Institute ) fokuserer på energilagringsmaterialer som batterier, superkondensatorer og termoelektrikk for å løse de materielle utfordringene som er involvert i batteriet i hel tilstand. Bedre energilagringsmaterialer kreves for elektrifisering av transport og for dekarbonisering av nettet. Dette kan forandre sikkerheten til Li-ion-batterier , muliggjøre bruk av litiummetallelektroder som gir en trinnvis endring i energitetthet, og føre til sikre elektriske kjøretøyer med en rekkevidde på mer enn 300 miles og raskere lading. Det globale markedet for litiumbatterier vokser eksponensielt og anslås å nå 50 milliarder pund i 2020. Det forventes at Storbritannia vil kreve tilsvarende to gigafabrikker for elektriske kjøretøyer alene innen 2025.

Isaac Wolfson professorer

Den Isaac Wolfson stolen er assosiert med et fellesskap på St Edmund Hall

Isaac Wolfson professorer i metallurgi

Isaac Wolfson professorer i materialer

Nåværende vitenskapelig ansatte

Fra juni 2021 er det 30 akademikere inkludert følgende personer med Wikipedia -sider:

Forskningsområder og grupper

Forskning innen Institutt for materialer er stort sett kategorisert i følgende områder:

  • Strukturelle og kjernefysiske materialer
  • Energilagringsmaterialer.
  • Enhetsmaterialer.
  • Polymerer og biomaterialer.
  • Nanomaterialer.
  • Behandling og produksjon.
  • Karakterisering.
  • Beregningsmateriell modellering.

En mengde forskergrupper er vert innenfor avdelingen, inkludert andre grupper som Polymers Group, Biomaterials Group, Solar Energy Materials Group, Materials for Fusion and Fission Power (MFFP), og også:

  • Atom probe tomography Group ved bruk av APT, en mikroskopiteknikk som gir 3D atom-for-atom avbildning av materialer med en unik kraftig kombinasjon av romlig og kjemisk oppløsning. I mer enn 40 år har Atom Probe Research Group ved Institutt for materialer ved University of Oxford opprettholdt en tradisjon for banebrytende feltionmikroskopiforskning og spesielt utvikling og anvendelse av atomprobe -teknikken. Gruppen er for tiden aktiv i alle aspekter av atomprobelforskning, inkludert etablering av nye materialapplikasjoner, instrumentering og utvikling av 3D -rekonstruksjon og dataanalyse teknikker.
  • Peter Bruce Research Group er interessert i den grunnleggende vitenskapen om ionisk ledende faste stoffer (som inkluderer interkaleringsforbindelser og polymerelektrolytter), for syntese av nye materialer med nye egenskaper eller kombinasjoner av egenskaper, for å forstå disse egenskapene og for å utforske bruksområdene deres i nye enheter , spesielt energilagringsenheter som oppladbare litiumbatterier.
  • Oxford Micromechanics Group (OMG!) Er interessert i hvordan materialer (konstruert og naturlig forekommende) reagerer på mikrostrukturelt nivå på eksternt påført belastning - mekanisk, termisk og/eller miljømessig (kjemisk, bestråling). Den komplekse mønstringen av lokal stress- og belastningsfordeling og hvordan de utvikler seg og er knyttet til bestemte aspekter ved mikrostrukturen gir mange fascinerende intellektuelle utfordringer. Teknisk innvirkning kommer fra å bygge god forståelse og modeller for hvordan materialer mislykkes. Dette er sentralt for å sette vinduer med sikker ytelse og utvikle nye legeringer og mikrostrukturer med større evne. Arbeider med en rekke materialsystemer, inkludert systemer for atom-, romfarts- og bilindustrien, samt mineraler, og har gitt betydelige bidrag til utviklingen av nye test- og karakteriseringsmetoder slik at vi kan få ny innsikt.
  • Nanostrukturerte materialgrupper studerer neste generasjon nanostrukturerte materialer med unike egenskaper som vil påvirke elektroniske, optoelektroniske og energimessige applikasjoner. Spesielt fokus er lagt på atomnivåstruktur og dynamikk i nanomaterialer som er undersøkt av aberrasjonskorrigert transmisjonselektronmikroskopi og spektroskopi. Et bredt spekter av nanoskala -karakteriseringsverktøy ( TEM , SEM , AFM , FIB ) brukes til å undersøke materialer på tvers av alle dimensjonsskalaer. Nye typer nanoskalaenheter produseres i nanofabrikasjonsanlegg i rene rom, ved bruk av materialer som strekker seg fra 2D-krystaller (grafen, BN, MoS2, WS2 osv.), 1D-ledninger og nanorør, til 0D-kvantepunkter. Gruppen er tverrfaglig og samarbeider omfattende med et bredt spekter av forskere i USA og internasjonalt.

Referanser

Eksterne linker

Koordinater : 51.7601 ° N 1.2588 ° W 51 ° 45′36 ″ N 1 ° 15′32 ″ V /  / 51.7601; -1,2588