Ewch i’r prif gynnwys
Kenneth Harris

Yr Athro Kenneth Harris

Users
Ar gael fel goruchwyliwr ôl-raddedig

Timau a rolau for Kenneth Harris

Trosolwyg

Mae ymchwil gyfredol yn canolbwyntio ar ddeall priodweddau sylfaenol solidau a datblygu technegau arbrofol newydd a dulliau dadansoddi data ar gyfer ymchwilio i'r priodweddau hyn. Y tair prif thema ar gyfer ymchwil gyfredol yw:

1. Datblygu a chymhwyso technegau i ganiatáu i strwythurau crisial solidau organig (gan gynnwys fferyllol a deunyddiau biolegol) gael eu penderfynu yn uniongyrchol o ddata diffreithiant pelydr-X powdr, gan osgoi'r angen i baratoi crisialau unigol o faint digonol ac ansawdd ar gyfer diffreithiant pelydr-X sengl.

2. Hyrwyddo strategaethau NMR wladwriaeth solid newydd yn y fan a'r lle ar gyfer monitro esblygiad amser prosesau crisialu.

3. Ymchwilio i briodweddau strwythurol deunyddiau anisotropig gan ddefnyddio technegau pelydr-X polar, gyda diddordeb arbennig mewn datblygu techneg newydd Delweddu Birefringence pelydr-X (analog pelydr-X y microsgop optegol polareiddio).

Cysylltau

Rhestr Cyhoeddi Kenneth Harris (pdf) 

Am fwy o wybodaeth, cliciwch ar y tab 'Ymchwil' uchod.

Cyhoeddiad

2025

2024

2023

2022

2021

2020

2019

2018

2017

2016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

2005

2004

2003

2002

0

Articles

Book sections

Books

Conferences

  • Arora, M., Pineda, S., Williams, P., Harris, K. and Kariuki, B. 2017. Polymorphic adaptation. Presented at: 17th International Conference, CAAD Futures 2017, Istanbul, 12-14 July 2017 Presented at Çağdaş, G. et al. eds.Future Trajectories of Computation in Design. Istanbul: Istanbul Technical University pp. 474-491.
  • Pineda, S., Arora, M., Williams, P. A., Kariuki, B. and Harris, K. D. M. 2016. The Grammar of crystallographic expression. Presented at: Acadia 2016, Ann Arbor, Michigan, USA, 27-29 October 2016Acadia 2016 Posthuman Frontiers: Data, Designers, and Cognitive Machines: Projects Catalog of the 36th Annual Conference of the Association for Computer Aided Design in Architecture. Ann Arbor: Acadia Publishing Company pp. 236-243.
  • Sutter, J. P., Dolbnya, I. P., Collins, S. P., Harris, K. D. M., Edwards-Gau, G. R., Kariuki, B. and Palmer, B. A. 2016. Novel technique for spatially resolved imaging of molecular bond orientations using x-ray birefringence. Presented at: 12th Annual Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation - SRI2015, New York City, NY, USA, 6-10 July 2015Proceedings of the 12th Annual Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation - SRI2015, Vol. 1741. American Institute of Physics pp. 50009., (10.1063/1.4952929)
  • Williams, E., Brousseau, E., Lavery, N., Mehraban, S., Keast, V., Hughes, C. and Harris, K. 2016. Nanosecond laser milling of the amorphous alloy Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5. Presented at: 11 th International Conference on Multi-Material Micro Manufacture (4M2016), co-organised with 10th International Workshop on Microfactories (IWMF2016), Lyngby, Denmark,, 13-15 September 2016.

Ymchwil

Mae ein hymchwil gyfredol yn canolbwyntio ar ddeall priodweddau sylfaenol solidau a datblygu technegau arbrofol newydd a dulliau dadansoddi data ar gyfer ymchwilio i'r priodweddau hyn. Disgrifir tair prif thema ein hymchwil gyfredol isod:

1. Penderfynu Strwythur o Powdwr Data Diffraction pelydr-X

Er mai diffreithiant pelydr-X un-grisial (XRD) yw'r dechneg arbrofol fwyaf pwerus ar gyfer penderfynu ar strwythur deunyddiau crisialog, mae'r gofyniad i baratoi un grisial o faint ac ansawdd digonol yn gosod cyfyngiad ar gwmpas y dechneg hon. Ar gyfer deunyddiau na ellir eu tyfu fel crisialau sengl addas, mae angen yn lle hynny i fynd i'r afael â phenderfyniad strwythur gan ddefnyddio data powdr XRD. Fodd bynnag, mae penderfyniad strwythur gan ddefnyddio'r data diffreithiant un dimensiwn mewn patrwm powdr XRD yn llawer mwy heriol na phenderfyniad strwythur o ddata XRD un grisial. Mae'r heriau'n arbennig o ddifrifol yn achos deunyddiau organig, ac mor ddiweddar â dechrau'r 1990au, nid oedd unrhyw strwythur grisial organig wedi'i bennu'n uniongyrchol o ddata powdr XRD. Ym 1994, gwnaethom gychwyn y strategaeth gofod uniongyrchol ar gyfer datrysiad strwythur o ddata powdr XRD, sy'n goresgyn rhai o'r heriau sy'n gysylltiedig â phenderfynu strwythur deunyddiau organig o ddata powdr XRD. Rydym yn datblygu ein meddalwedd cyfrifiadurol ein hunain ar gyfer datrysiad strwythur gofod uniongyrchol, gan ddefnyddio dull optimeiddio byd-eang yn seiliedig ar strategaeth chwilio algorithm genetig. Rydym yn defnyddio'r dechneg hon i wneud penderfyniad strwythur ar ddeunyddiau a ddewiswyd o ystod eang o feysydd gwyddonol, gan gynnwys deunyddiau biolegol berthnasol (ee asidau amino a pheptidau), fferyllol, pigmentau, a deunyddiau newydd a baratowyd gan brosesau cyflwr solet (ee dulliau mecanocemegol, prosesau dad-solvation ac adweithiau cemegol solet-wladwriaeth) sy'n cynhyrchu samplau powdr polycrystalline yn gynhenid.

Mae ein hymchwil gyfredol yn y maes hwn hefyd yn canolbwyntio ar ddatblygu strategaethau aml-dechneg sy'n ymgorffori gwybodaeth ategol o ddata NMR cyflwr solet a chyfrifiadau DFT cyfnodol o fewn y protocol ar gyfer penderfynu strwythur deunyddiau organig micro-grisialog o ddata powdr XRD, gan alluogi pennu strwythurau cymhlethdod cynyddol. Mae ymchwil ddiweddar hefyd yn ymgorffori data diffreithiant electronau tri dimensiwn (3D-ED) o fewn y protocol aml-dechneg hwn.

2. Astudiaethau NMR yn y fan a'r lle o Brosesau Crisialu

Ar hyn o bryd rydym wrthi'n datblygu ac yn cymhwyso strategaethau NMR cyflwr solet ar gyfer monitro esblygiad amser prosesau crisialu, gyda'r nod o ddeall dilyniant cyfnodau solet (ee polymorffau) sy'n cael eu ffurfio fel swyddogaeth amser yn ystod crisialu. Trwy fanteisio ar wahaniaethau mewn priodweddau ymlacio NMR rhwng gwladwriaethau solid ac ateb, mae'r dull hwn yn caniatáu i'r cyfnod solet crisialedig gael ei arsylwi yn ddetholus. Rydym wedi cymhwyso'r strategaeth hon i ddatgelu bodolaeth dros dro polymorffau meta-sefydlog mewn ystod eang o systemau crisialu. Yn 2014, gwnaethom ddatblygu strategaeth NMR newydd yn y fan a'r lle, o'r enw CLASSIC NMR (NMR Crystallization Hylif Cyfunol a Solid-State In-situ), sy'n caniatáu mesur ar yr un pryd o sbectra NMR hylif-wladwriaeth a sbectra NMR cyflwr solet fel swyddogaeth amser yn ystod prosesau crisialu. Mae'r dechneg hon yn rhoi mewnwelediad i'r newidiadau cyflenwol sy'n digwydd yn y cyfnodau solet a hylif wrth grisialu o ddatrysiad. Mae'r dechneg NMR CLASSIC hefyd wedi'i chymhwyso i sefydlu rôl cyfnodau amorffaidd fel canolradd dros dro mewn llwybrau crisialu.

3. Pelydr-X Birefringence a Dichroism pelydr-X o Ddeunyddiau

Er bod ffenomen birefringence wedi'i hen sefydlu a'i chymhwyso'n eang yn achos golau gweladwy polarized llinol (ee yn y microsgop optegol polareiddio), nid yw'r astudiaeth o birefringence gan ddefnyddio pelydrau X polarized llinol wedi cael ei archwilio bron. Yn 2011, dangosodd ein hastudiaethau cyntaf o birefringence gan ddefnyddio pelydrau-X polariaidd llinol (o ffynhonnell ymbelydredd synchrotron) fod birefringence pelydr-X, o dan amodau arbrofol priodol, yn dibynnu ar gyfeiriadedd mathau penodol o fondiau mewn deunyddiau (ee bondiau C-Br, wrth ddefnyddio pelydrau-X wedi'u tiwnio i egni'r bromin K-edge). Roedd y canlyniadau cynnar hyn yn awgrymu y gellir manteisio ar birefringence pelydr-X i bennu dosbarthiad cyfeiriadol bondiau penodol mewn deunyddiau, gan arwain at ein cymwysiadau o birefringence pelydr-X i sefydlu newidiadau yn gywir yng nghyfeiriadedd bond C-Br sy'n gysylltiedig â thrawsnewidiadau cyfnod trefn anhrefn. Yn 2014, gwnaethom adrodd (Gwyddoniaeth, 2014, 344, 1013-1016) sefydlu arbrofol sy'n galluogi cofnodi data birefringence pelydr-X mewn modd a ddatryswyd yn benodol, gan arwain at dechneg newydd delweddu Birefringence pelydr-X. Mewn sawl ffordd, Delweddu Birefringence pelydr-X yw'r analog pelydr-X o'r microsgop optegol polareiddio. Mae ein hymchwil wedi dangos bod Delweddu Birefringence pelydr-X yn dechneg sensitif ar gyfer delweddu priodweddau cyfeiriadol lleol deunyddiau anisotropig (ee maint, dosbarthiad gofodol a dibyniaeth tymheredd strwythurau parth), gan gynnwys systemau llety-gwesteion solet, crisialau hylif a deunyddiau anffurfiedig mecanyddol. Rydym hefyd yn archwilio agweddau eraill ar ryngweithio pelydrau-X polarized llinol â deunyddiau anisotropig, gan gynnwys ffenomen dichroism llinol pelydr-X.

 

 

I gael rhagor o wybodaeth am brosiectau penodol sydd ar gael gyda'r Athro Kenneth Harris, adolygwch adran Deunyddiau ac Ynni ein themâu prosiect ymchwil.

Addysgu

CH5101 Sylfeini Cemeg Gorfforol

CH4304 Mecaneg Cwantwm ac Ystadegol Moleciwlau a Solidau

CH3307 Sbectrosgopeg Uwch a Diffreithiant

CH3410 Cyseiniant magnetig Uwch

Gellir dod o hyd i fanylion modiwlau yn y darganfyddwr cyrsiau.

Bywgraffiad

Gyrfa:
BSc, Prifysgol St Andrews, Yr Alban (1985)
PhD, Prifysgol Caergrawnt, Lloegr (1988, Goruchwyliwr: Syr John Meurig Thomas, FRS)
Darlithydd mewn Cemeg Gorfforol, Prifysgol St Andrews, Yr Alban (1988 – 1993)
Darlithydd mewn Cemeg Gorfforol, Coleg Prifysgol Llundain, Lloegr (1993 – 1995)
Athro Cemeg Strwythurol, Prifysgol Birmingham, Lloegr (1995 – 2003)
Athro Ymchwil Nodedig, Prifysgol Caerdydd, Cymru (2003 – presennol)

Anrhydeddau a Gwobrau:
Aelod o Academia Europaea (2013)
Cymrawd Cymdeithas Ddysgedig Cymru (2011)
Cymrawd Cymdeithas Frenhinol Caeredin (2008)
Medal Tilden (2007/8; Royal Society of Chemistry)
Medal Cemeg Strwythurol (2001; Royal Society of Chemistry)
Medal Corday-Morgan (1999; Royal Society of Chemistry)
Gwobr Philips mewn Crystallography Ffisegol (1997; Cymdeithas Crystallograffig Prydain a'r Sefydliad Ffiseg)
Medal Marlow (1996; Royal Society of Chemistry)
Medal Meldola (1991; Royal Society of Chemistry)

Penodiadau Rhyngwladol:
Athro gwadd, Prifysgol Ymreolaethol Barcelona, Sbaen (1997 a 1999)
Athro Ymweliad, Cyngor Gwyddoniaeth Cenedlaethol Taiwan (1998)
Athro Ymweliad, Tokyo Sefydliad Technoleg, Japan (2000)
Patrick Darlithydd, Prifysgol Talaith Kansas, UDA (2003)
Athro ymweliadol, Prifysgol Bordeaux, Ffrainc (2006/7 a 2008/9)
Athro Gwadd , Prifysgol Tohoku, Sendai, Japan (2008)
Athro gwadd, Prifysgol Kyoto, Japan (2011 a 2014)
Gwyddonydd Ymweliadol, Sefydliad Gwyddoniaeth Weizmann, Israel (2016)
Athro ymweliadol, Prifysgol Shanghaitech, Tsieina (2019)

 

Meysydd goruchwyliaeth

Goruchwyliaeth gyfredol

Sam Lewis

Sam Lewis

Debashish Das

Debashish Das

Rose Gauttier

Rose Gauttier

Neo Lecointre

Neo Lecointre

Abrar Almetahr

Abrar Almetahr

Stefano Elli

Stefano Elli