Брент Фульц
Брент Фульц | |
|---|---|
 Брент Фульц выступает на лекции, посвященной премии Уильяма Хьюма-Ротери | |
| Национальность | Американский |
| Альма-матер | Калифорнийский университет, Беркли (доктор философии, 1982 г.) Массачусетский технологический институт (бакалавр наук, 1975 г.) |
| Научная карьера | |
| Поля | Материаловедение Прикладная физика Статистическая механика |
| Учреждения | Калифорнийский технологический институт |
| Докторантура | Джон. В. Моррис |
Брент Фульц — американский физик и материаловед, один из ведущих мировых специалистов в области статистической механики , дифракции и фазовых переходов в материалах. Фульц — профессор прикладной физики и материаловедения имени Барбары и Стэнли Роун-младших в Калифорнийском технологическом институте . [ 1 ] Он известен своими исследованиями в области физики материалов и химии материалов , а также установлением важности фононной энтропии для фазовой стабильности материалов. [ 2 ] Кроме того, Фульц руководил созданием прибора с прерывателем широкого углового диапазона (ARCS) в источнике расщепленных нейтронов. [ 3 ] и добился успехов в методах измерения фононов. [ 2 ]
Он является автором двух учебников для аспирантов: «Просвечивающая электронная микроскопия» и «Дифрактометрия материалов» (совместно с Джеймсом М. Хоу, Springer, 2001; 4-е изд., 2013 г.) по дифрактометрии материалов. [ 4 ] [ 5 ] и «Фазовые переходы в материалах» (Cambridge University Press, 2014) о фазовых переходах в материалах. [ 6 ]
Ранняя жизнь и карьера
[ редактировать ]Брент Фульц закончил бакалавриат по физике в Массачусетском технологическом институте в 1975 году, а затем получил докторскую степень по инженерным наукам в Калифорнийском университете в Беркли в 1982 году, где учился под руководством Джона Уильяма Морриса. [ 7 ] Его ранняя карьера ознаменовалась назначением Президентским молодым исследователем , получением Премии IBM за развитие факультета и стипендии Джейкоба Валленберга. Затем Фульц работал учёным в лаборатории Лоуренса Беркли, а в 1985 году стал профессором материаловедения в Калифорнийском технологическом институте (Калтех).
Научный вклад Фульца был отмечен многочисленными наградами, такими как премия выдающегося ученого TMS EMPMD в 2010 году и премия Уильяма Хьюма-Ротери от TMS в 2016 году. [ 8 ] Его работа в области рассеяния нейтронов также принесла ему стипендию Американского общества рассеяния нейтронов в 2016 году. Среди его достижений также членство в Обществе Сигмы Си в 2017 году, стипендия Американского физического общества в 2017 году, стипендия от TMS в 2018 году и признание Американским физическим обществом «Выдающимся рефери» в 2019 году. [ 9 ] [ 10 ]
Он играл консультативную роль в организации « Усовершенствованный источник фотонов» и «Источник расщепительных нейтронов» . Его опыт в области материаловедения также позволил ему работать консультантом в Everett Charles Technologies, Совете по оборонным наукам , а также в таких компаниях, как Actium Materials, Contour Energy и Materials Project. Он написал или стал соавтором около 400 статей.
В сотрудничестве со своим коллегой, профессором Дж. Хоу из Университета Вирджинии , Фульц подготовил продвинутый учебник по дифракции материалов и микроскопии, который к настоящему времени выдержал четыре издания на английском языке и одно на русском, а китайский перевод находится в стадии разработки. . [ 11 ] Совсем недавно Фульц разработал учебник для аспирантов по фазовым переходам материалов, который объединяет идеи как традиционных наук о материалах, так и физики конденсированного состояния. [ 12 ]
Исследовать
[ редактировать ]
Исследования Брента Фульца углубляются в понимание поведения атомов внутри твердых тел, в частности, как их вибрации, или фононы, влияют на энтропию и свободную энергию материалов. Он использует методы неупругого рассеяния нейтронов для изучения этих атомных колебаний, которые являются основным источником энтропии в твердых телах. [ 13 ] Термодинамическое значение магнитных и электронных возбуждений в твердых телах, которые также обнаруживаются этим методом, составляет еще один аспект его исследований. В его недавней работе особое внимание уделяется взаимодействиям между фононами и электронными возбуждениями в широком диапазоне температур, а также тому, как энтропия меняется при изменении температуры и давления . условий [ 14 ]
Современные вычислительные методы, в частности теория функционала плотности , играют ключевую роль в исследованиях Фульца фононов и электронов в твердых телах. Его команда использует ab initio молекулярную динамику для компьютерного исследования фононов и электронных возбуждений при высоких температурах. [ 15 ] Кроме того, они используют неупругое рассеяние рентгеновских лучей с высоким разрешением, чтобы изучить, как колебательная термодинамика изменяется под высокими давлениями, что можно наблюдать в ячейке с алмазной наковальней . [ 16 ]
Работа Фульца также затрагивает насущную глобальную энергетическую проблему . Его команда исследует материалы, способные хранить литий (используемый в аккумуляторных батареях) и водород. [ 17 ] [ 18 ] Они стремятся понять, как молекулы водорода взаимодействуют с поверхностями и как новые материалы могут оптимизировать хранение водорода. Кроме того, они изучают потенциал использования ядерного резонансного рассеяния для изучения атомных искажений в материалах, когда электрон движется между соседними ионами под давлением. Работа Фульца (которая часто больше склоняется к квантовой механике , чем к классической механике , и к статистической механике, а не к классической термодинамике ) фокусируется на положении атомов, особенно в неупорядоченных материалах, а также на том, как атомы вибрируют или переносят электроны во время соединения.
Команда Фульца открыла новые горизонты, исследуя энтропию материалов, в частности, как различия в кристаллической структуре, химическом составе или локальном расположении атомов могут влиять на колебательный спектр и, в свою очередь, на энтропию. [ 14 ] [ 19 ] Со временем это исследование привело к признанию того, что такие детали колебательной энтропии существенно влияют на термодинамическую стабильность материалов. [ 20 ] Команда Фульца также проводит многочисленные эксперименты на национальных объектах, обеспечивающих высокоинтенсивные рентгеновские или нейтронные лучи. [ 13 ] Это привело к сотрудничеству с учеными из этих национальных источников нейтронов. Заметным достижением в этой области стало руководство Фульца в создании передового прибора для рассеяния нейтронов - спектрометра с прерывателем широкого углового диапазона (ARCS) в источнике расщепленных нейтронов . Наряду с этим появилась возможность для новых научных вычислительных проектов, таких как инициатива «Анализ распределенных данных для экспериментов по рассеянию нейтронов» (DANSE).
Награды
[ редактировать ]- 2010 г. Награда за выдающегося ученого/инженера Отдела электронных, магнитных и фотонных материалов TMS (EMPMD) [ 3 ]
- , 2016 г. TMS Уильяма Хьюма-Ротери Премия [ 2 ]
- Сотрудник Американского общества рассеяния нейтронов, 2016 г. [ 21 ]
- , 2017 г. Американского физического общества Член [ 22 ]
- 2018 г. TMS Сотрудник [ 23 ]
- Выдающийся рецензент Physical Review, 2019 г. журналов [ 24 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Брента Фульца Страница факультета
- ^ Jump up to: а б с TMS Awards , по состоянию на 22 августа 2017 г.
- ^ Jump up to: а б Робинсон, Линн (31 января 2011 г.), «Научное путешествие Брента Фульца» , «Заголовки технических новостей», JOM: Журнал членов Общества минералов, металлов и материалов.
- ^ Обзор просвечивающей электронной микроскопии и дифрактометрии материалов Джона Хатчисона (2001), Journal of Microsopy 204 (3): 263–264, два : 10.1046/j.1365-2818.2001.00962-2.x
- ^ Обзор просвечивающей электронной микроскопии и дифрактометрии материалов Дугласа Л. Дорсета (202), Журнал прикладной кристаллографии 35 (1): 145–146, дои : 10.1107/S0021889801020532
- ^ Обзор фазового перехода в материалах А. М. Глейзера (2015), Acta Crystallographica B 71 (1): 122–123, дои : 10.1107/S205252061500075X
- ^ «Брент Фульц | Отдел инженерии и прикладных наук» . www.eas.caltech.edu . Проверено 19 июня 2023 г.
- ^ «Семинар CMU MSE: Брент Фульц (Калифорнийский технологический институт) | Физика и астрономия | Питтсбургский университет» . www.Physicsandastronomy.pitt.edu . Проверено 19 июня 2023 г.
- ^ «Справочник участников» . www.sigmaxi.org . Проверено 19 июня 2023 г.
- ^ «Брент Фульц, Калифорнийский технологический институт • Сеть по поиску экспертных знаний» . network.expertisefinder.com . Проверено 19 июня 2023 г.
- ^ Фульц, Брент; Хоу, Джеймс М. (14 октября 2012 г.). Просвечивающая электронная микроскопия и дифрактометрия материалов . Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-642-29760-1 .
- ^ Фульц, Брент (14 мая 2020 г.). Фазовые переходы в материалах . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-108-48578-4 .
- ^ Jump up to: а б «Дом группы Фульц» . www.its.caltech.edu . Проверено 19 июня 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Фульц, Брент (01 мая 2010 г.). «Колебательная термодинамика материалов» (PDF) . Прогресс в материаловедении . 55 (4): 247–352. дои : 10.1016/j.pmatsci.2009.05.002 . ISSN 0079-6425 .
- ^ Кейт, Дж. Брэндон; Ван, Хао; Фульц, Брент; Льюис, Джеймс П. (6 декабря 2007 г.). « Ab initio свободная энергия образования вакансий и кинетика действия масс в видимо-активном TiO 2 » . Физический журнал: конденсированное вещество . 20 (2): 022202. doi : 10.1088/0953-8984/20/02/022202 . ISSN 0953-8984 . S2CID 8977228 .
- ^ Трейси, С.Дж.; Могер, Л.; Тан, HJ; Муньос, Х.А.; Сяо, Юмин; Фульц, Б. (12 сентября 2014 г.). "Корреляции поляронов и ионов в ${\mathrm{Li}}_{x}{\mathrm{FePO}}_{4}$, изученные методом рентгеновского ядерного резонансного рассеяния вперед при повышенных давлении и температуре" . Физический обзор B . 90 (9): 094303. doi : 10.1103/PhysRevB.90.094303 .
- ^ Грец, Дж.; Ан, CC; Язами, Р.; Фульц, Б. (2003). «Высокообратимое хранение лития в наноструктурированном кремнии» . Электрохимические и твердотельные буквы . 6 (9): А194. дои : 10.1149/1.1596917 . ISSN 1099-0062 .
- ^ Стади, Николас П.; Вахо, Джон Дж.; Камберленд, Роберт В.; Уилсон, Эндрю А.; Ан, Ченнинг С.; Фульц, Брент (19 июня 2012 г.). «Углеродные материалы на основе цеолита для хранения водорода под высоким давлением» . Ленгмюр . 28 (26): 10057–10063. дои : 10.1021/la302050m . ISSN 0743-7463 . ПМИД 22686576 . S2CID 13027542 .
- ^ Хамде, Х.Х.; Окамото, Дж.; Фульц, Б. (1 октября 1990 г.). «Температурная зависимость сверхтонких магнитных полей в сплавах Fe-Co» (PDF) . Физический обзор B . 42 (10): 6694–6696. дои : 10.1103/PhysRevB.42.6694 . ПМИД 9994758 .
- ^ Фульц, Брент (2010). «Колебательная термодинамика материалов» . Прогресс в материаловедении . 55 (4): 247–352. дои : 10.1016/j.pmatsci.2009.05.002 . ISSN 0079-6425 .
- ^ Члены NSSA , по состоянию на 22 августа 2017 г.
- ^ Профессор Фульц избран научным сотрудником APS , по состоянию на 23 апреля 2018 г.
- ^ Профессор Фульц назначен научным сотрудником TMS , по состоянию на 23 апреля 2018 г.
- ^ «Физические обзорные журналы — выдающиеся рецензенты» . журналы.aps.org . Проверено 19 июня 2023 г.