Ffiseg Ddeunydd

Mae’r grŵp ymchwil deunydd yn defnyddio amrywiaeth o dechnegau mesur a modelu er mwyn dysgu mwy o amgylch deunydd sydd yn berthnasol i ddiwydiant. Mae nifer o bynciau allweddol wrth ganol ymchwil deunydd yn Aberystwyth: gwydrau, seolitau a serameg, ewynnau a hylifau cymhleth, ffiseg droelliad a rheolaeth, ac haenau tenau hanner-ddargludydd ac wynebau. Defnyddir technegau priodol ymhob un o’r ardaloedd yma, gan fesuro nodweddion o’r ddeunydd fel y maent yn cael eu ffurfio neu’u prosesu.

 

Strwythur deunydd anghrisialog

Mae seolitau a’u cyfatebiaethau yn bwysig iawn fel swbstrad am gatalyddu – gellir cuddio’u strwythurau microfandyllog, ogofog, enfawr gyda metelau megis Ni a Co i wneud canolfannau am gatalyddu.

Cerameg tymheredd uchel a nano-grisialaidd

Deunydd diwydiannol o ddewis ydy ceramig wrth ystyried amodau gwael fel tymereddau uchel a graddiant thermol serth mewn ffwrneisi toddiad, cylchoedd thermol cyflym mewn adweithyddion neu gyrydiad cemegol mewn gwelyau hidlo.

Synwyryddion integredig

Yn adeiladau ar y synhwyrydd ïon, 192-sianel, 5 mm a ddyluniwyd yn wreiddiol yn Aberystwyth, mae’r prosiect REES sydd â nawdd yr EPSRC wedi darparu synhwyrydd electron 768-sianel, 19mm. Dyma’r unig un o’i fath sydd wedi’i integreiddio’n llwyr ar asglodyn silicon sengl: mae’n synhwyro electronau unigol yn effeithlon gyda threfn aml-sianel cyflinellog ac mae’n digon cryf i’r angen.

Strwythur a Dynameg Ewynnau

Mae diddordeb gyda’r grŵp ewynnau yn Aberystwyth mewn modelu’r strwythur a dynameg ewynnau a deunydd perthynol. Mae hyn yn ymwneud â datrys hafaliadau rhan-ddifferol, datblygu dynwarediadau rhifiadol a dyfeisio arbrofion cysylltiedig.

Hylifau Cymhleth a Phrosesau Llifo

Prif diddordeb y grŵp ymchwil rheoleg ydy’r ymddygiad llif o hylifau elastig-gludiog, yn enwedig deunydd sydd gan amlaf yn hylifol mewn natur ond sydd gyda rhai o nodweddion elastig soledau. 

Haenau tenau hanner-ddargludydd a rhyngwynebau

Mae amrywiaeth o dechnegau delweddu a spectrosgopeg wedi’u datblygu er mwyn astudio’r nodweddion trydanol ac optegol o hanner-ddargludydd, yn enwedig hanner-ddargludydd organig a hanner-ddargludydd bwlch-llydan fel deimwnt boron nitrid.

Hanner-ddargludydd organig a deunydd uwchfolecylaidd

Cymhwysiad hanner-ddargludyddion moleciwlaidd a pholymerau rhediadol i opto-electroneg (ffoto-foltäig/cellau heulol, LEDs, transistorau). Dylunio deunydd gweithredol ar raddfeydd fach; lefelau moleciwlaidd ac uwchfolecylaidd.  Archwilio nodweddion sylfaenol, fel ffoto-ffiseg, ynni trydanol ac ymfudiad ynni, ciroledd a morffoleg. Adborth i fewn i strategaethau synthesis cemegol datblygedig, trwy rwydwaith o gydweithrediadau rhyngwladol.

Ffiseg troelliad – nodweddiad a rheolaeth

Mae cymwysiadau bwysig i nodweddion troelliad a nano-magnetig o ddeunydd o soniaredd magnetig niwclear i gyfrifiad cwantwm. Rydym yn astudio nodweddion damcaniaethol o ganolfannau gwacter-nitrogen, dotiau cwantwm a systemau troelliad artiffisial eraill, yn canolbwyntio ar nodweddiad o’u nodweddion aml-gorff ac ar reolaeth o’u dynameg gan ddefnyddio curiadau electromagnetig.

Nodweddiad optegol

Mae technegau optegol yn bwysig wrth nodweddio deunydd ac maent hefyd yn darparu gwybodaeth bwysig ar y ffiseg sylfaenol tu ôl iddynt. Mae amrywiaeth o offeryniaeth optegol mewnol ar gael gan gynnwys y rhai mwyaf pwysig, sbectrosgopeg Raman ac elipsometreg.