الجامعات في أستراليا 
الجامعات في كندا 
الجامعات في ألمانيا 
الجامعات في ايرلندا 
الجامعات في الأردن 
الجامعات في نيوزلندا 
الجامعات في السعودية 
الجامعات في المملكة المتحدة 
الجامعات في الولايات المتحدة 
ملخص
تشمل المواد الجزيئية الزجاج والبوليمرات شبه البلورية والمواد الهيكلية عالية التبلور والبلورات الجزيئية. إنها مرتبطة بقضية شائعة في علم المواد من خلال مكوناتها الفرعية الجزيئية المميزة: روابطها التساهمية القوية توجه بقوة البنية بين الذرات ولكن التفاعلات الأضعف بكثير والمتباينة في كثير من الأحيان تدفع التفاعلات بين الجزيئات. يمكن أن تظهر العيوب والاضطرابات المعقدة في مجال التعبئة الجزيئية. ومع ذلك، بالمقارنة مع المواد غير العضوية، فإن فهمنا لتفاصيل أنماط الخلل والاضطراب هذه لا يزال في مراحله الأولى. سيسعى هذا المشروع إلى تطوير تقنيات الفحص المجهري والحيود والتشتت الكلي والتحليل الطيفي لكشف الصور الذرية والجزيئية في السمات المميزة غير الدورية لهذه المواد.
نشأت هندسة العيوب في الأطر المعدنية العضوية (MOFs) كطريق رئيسي لتعديل خصائصها الوظيفية، مثل التحكم في توزيعات حجم المسام. وبالمثل، فإن التحكم في تبلور العديد من البوليمرات أمر بالغ الأهمية للأداء في مواد الطاقة (الثنائيات العضوية التي ينبعث منها الضوء، والخلايا الكهروضوئية، والإلكترونيات الناشئة) وكذلك في تحديد خواصها الميكانيكية. لا تزال الآليات المجهرية الدقيقة لأنواع الاضطرابات هذه - المعروفة بتحديد الخصائص الوظيفية على مقياس الطول العياني - غامضة. تُظهر بعض الأمثلة وعدًا كبيرًا: قامت مجموعتنا بتطوير حيود إلكترون الشعاع النانوي في المجهر الإلكتروني النافذ الماسح (STEM) للكشف عن مجالات العيوب المتماسكة في الأطر المعدنية العضوية [1]، واضطراب الدوران في مركبات الأطر المعدنية العضوية غير المتبلورة [2]، وكذلك الاضطرابات في البلورات الجزيئية [3] والتعبئة الجزيئية في أشباه الموصلات البوليمرية [4].
سيتخذ هذا المشروع هذه الأدوات كنقطة انطلاق لتطوير الجيل القادم من الأدوات لتوصيف العيوب والاضطراب في المواد الجزيئية. قد تشمل الطرق الرئيسية لتطوير المشروع التبريد المبرد للعينات لفحص الماء أو الجفاف، وحيود الإلكترون المبادر لتحليل وظيفة توزيع زوج شعاع الإلكترون، وتحليل التشتت المنتشر لتحليل وضع الاهتزاز الجزيئي (الفونونات). يتضمن المشروع فرصًا لتخصيص التوجيهات وفقًا لاهتمامات الباحث والتكيف مع اكتشافات أنواع الاضطرابات غير المعروفة سابقًا على طول الطريق. نحن حريصون على دعم وتطوير مجتمع شامل من الباحثين، بهدف تحقيق العدالة للباحثين المهمشين. إذا كنت مهتمًا، يرجى إرسال بريد إلكتروني إلى Sean Collins (s.m.collins@leeds.ac.uk) للاستفسارات غير الرسمية.
[1] د.ن.جونستون وآخرون. ج. صباحا. الكيمياء. شركة نفط الجنوب. 142 (2020) 13081-13089.
[2] أ.ف.سابنيك وآخرون. الكيمياء المشتركة 6 (2023) 1-12.
[3] إس.تي. فام وآخرون. النسخة الأولية من ArXiv (2023) https://doi.org/10.48550/arXiv.2308.16589.
[4] أ.ج. سنيد وآخرون. تقدم العلوم 7 (2021) eabh4232.
معلومات إضافية
سيركز المشروع بشكل أساسي على التوصيف الهيكلي والكيميائي. سيتلقى باحث الدكتوراه تدريبًا لدفع أبحاثه إلى الأمام باستخدام مناهج تشمل حيود الإلكترون، وتحليل وظيفة التوزيع الزوجي، ومطياف التأين الاهتزازي والبصري والأساسي. سيعتمد المشروع على مبادئ علوم المواد والكيمياء والفيزياء والهندسة. نرحب بالطلبات من حاملي الشهادات الجامعية في أي مجال ذي صلة.
ستتضمن تقنيات الفحص المجهري الإلكتروني المتقدمة المستخدمة في المشروع استخدام المعدات في جامعة ليدز ومركز الفحص المجهري الإلكتروني والتحليل الطيفي (LEMAS) في ليدز في مركز براغ لأبحاث المواد. تتضمن الأجهزة في LEMAS مجهرًا إلكترونيًا ماسحًا ضوئيًا مخصصًا جديدًا من نوع Tescan Tensor، وهو واحد من أول مجهرين تم تركيبهما في العالم، بالإضافة إلى التجميد العميق والنقل بالتبريد، ومرافق الحزمة الأيونية المركزة، وإمكانيات التحليل الطيفي لشعاع الإلكترون، والحيود، والتصوير المقطعي (التصوير ثلاثي الأبعاد).
سينضم باحث الدكتوراه الذي يعمل في هذا المشروع إلى فريق متحمس ومبدع من الباحثين الذين يعملون في مجموعة من المواضيع بدءًا من الفحص المجهري الإلكتروني لأشباه الموصلات العضوية والبلورات العضوية الجزيئية الصغيرة وحتى تركيب الأطر العضوية المعدنية. المجموعة البحثية مشتركة بين كلية الهندسة الكيميائية وهندسة العمليات وكلية الكيمياء بجامعة ليدز.