Lebenslauf

Laudatiio by Alain Lindsay Greer

Dieter Herlach began his research at RWTH Aachen, working with Wassermann and von Löhneysen on metallic glasses and amorphous spin glasses. His first journal paper (1981) was on ‘Phonon scattering by electrons and low-energy excitations in a metallic glass’ [Solid State Commun. 39 (1981) 591], and an early paper ‘The evaluation of hyperfine field distributions in overlapping and asymmetric Mössbauer spectra: a study of the amorphous alloy Pd77.5–xCu6Si16.5Fex’ [J. Phys. F 13 (1983) 675] is now very well cited (205 cites). His work on containerless solidification started when he moved to the DLR (then the DFVLR) near Cologne. The key first paper ‘Containerless undercooling of bulk Fe-Ni melts’ [Appl. Phys. Lett. 49 (1986) 1339] now has 72 citations. This work was at first largely based on electromagnetic levitation (EML). Dieter is prominent in developing this and other methods to achieve containerless undercooling and solidification. Dieter’s work has also greatly advanced our understanding of the properties of liquids, particularly undercooled liquids: enthalpy, specific heat, surface tension, viscosity, liquid-liquid phase separation, short-range ordering.
Dieter’s publication record is excellent. Looking at the Web of Science on today’s date, he has 291 papers, attracting some 350 citations per year, and with a Hirsch index of 44. His most cited publication is his review ‘Nonequilibrium solidification of undercooled metallic melts’ [Mater. Sci. Eng. R 12 (1994) 177] (375 cites).
Dieter has consistently been a leader in his field in particular he has, as sole author or as the leader of co-authors, been responsible for several key review articles that have served to define the field and identify key issues for future research. Throughout his carrier he has led many prominent research collaborations, ranging from an early EU Brite-Euram project to DFG Schwerpunkt programmes. His efforts have been very influential, for example in attracting support for comparative studies of metallic and colloidal systems. Most importantly he is the eminent person in the field of containerless processing and solidification – thereby setting priorities for future research funding. Additionally he has chaired European Space Agency, and other, committees and working groups.

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Nomination of Prof. Dr. Dieter Herlach for the TMS Bruce Chalmers Award 2019

Professor Dr-Ing. Wolfgang Schneider

former Head of Research & Development, Hydro Aluminium Rolled Products, Bonn

TMS President 2012

This letter is to support the nomination of Professor Dr. Dieter Herlach, German Aerospace Center Cologne, for the Bruce Chalmers Award 2019.

Dieter Herlach is a physicist with extraordinary international reputation. His publication list and his scientific achievements are outstanding. This can be easily recognized from his CV.

I am knowing Dieter Herlach since 1998. At his time Hydro Aluminium in Bonn (until 2002 VAW aluminium AG) started to cooperate with him within an international project which is funded by the European Space Agency. This project deals with “Non-Equilibrium Solidifica- tion, Modelling for Microstructure Engineering of industrial alloys (abbreviated by NEQUISOL). It applies methods of container less processing in order to measure thermo- physical properties of freely suspended drops of liquid metals and alloys both on Earth and in Space. These techniques are combined with external diagnostic means at external research centers like the European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble (synchrotron radiation) and the Institut de Laue Langevin Grenoble (neutron scattering). In such solidification processes like crystal nucleation and growth kinetics are investigated in situ even during rapid solidification with high accuracy and of high reliability. Moreover, Dieter Herlach initiated the development and construction of an Electro-Magnetic Levitator for use in Space. This multiuser facility makes use of the two frequency concept that is subject of a German Patent (D.M. Herlach, R. Willnecker, G. Lohöfer, Vorrichtung zum behälterlosen Schmelzen von Metallen oder Legierungen im Weltraum, Patentschrift DE 3639973 C2, 1989). It is currently used by several international research teams on board of the International Space Station to measure thermos-physical properties and solidification processes under the special conditions of reduced convection.

The techniques developed and applied by Dieter Herlach are of significant interest in industrial casting processes. Nowadays, efforts are directed towards computer assisted modelling both in the design of new materials with advanced properties and improving casting processes as well. The virtual materials design replaces time and energy consuming procedures as trial and error methods and therefore opens up an increase of the overall efficiency in the production routes of materials for the daily use in human life. However, it is mandatory that the computer programs are fed by thermo-physical parameters and input data of solidification processes like nucleation and crystal growth of high accuracy. In particular in this respect, the work by Dieter Herlach has led to a great progress. It is emphasized that even small progresses in materials development and production routes lead to large economic effects since the liquid state is the parent phase of almost all metallic and semiconducting materials in daily use of human life. In this respect the work by Dieter Herlach is of high novelty.

A close contact to industry was of great importance for Dieter Herlach to get practical input for his research work and to see his results applicable and implemented. I consider the activities of Dieter Herlach as a big step forward in the progress of solidification research and materials processing. They stimulate the entire community of solidification research and industrial materials production as well.

I support the nomination of Professor Dieter Herlach for the Bruce Chalmers Award 2019 with great enthusiasm and without any restriction.

Laudatio: Markus Rettenmayr

Prof. Dr. Dieter Herlach studierte Physik an der RWTH Aachen. Bereits die Zeit seines Studiums zeigte die Breite seines Interesses. Er beschäftigte sich in Diplom- und Doktorarbeit einerseits mit anwendungsnahen Themen, die (zumindest) zu dieser Zeit für „reine“ Naturwissenschaftler nicht komplett beherrschbar erschienen, und zwar mit inneren Spannungen in Kohlenstoffstählen. Andererseits arbeitete er zum Thema Spin-Gläser bei tiefen Temperaturen an grundlegenden Fragen zur Struktur der Materie. Nach einer Zwischenstation in Duisburg ging er mit 34 Jahren ans DLR Köln (damals Institut für Raumsimulation, heute Institut für Materialphysik im Weltraum), wo er seine wissenschaftliche Heimat fand. Zusätzlich entwickelte er seine akademische Karriere als Professor an der Ruhr-Universität Bochum.

Das heutige, weit entwickelte Verständnis von flüssigen Metallen, insbesondere von unterkühlten Schmelzen, ist ohne seine erheblichen Beiträge kaum denkbar. Ebenso bedeutend sind seine Beiträge zur (raschen) Erstarrung aus diesen Schmelzen. Eine herausragende wissenschaftliche Reputation baute er sich so rasch auf. Dies führte zu Forschungsaufenthalten an den renommiertesten Institutionen (Imperial College, Cambridge, Harvard), aber auch zu bedeutenden Auszeichnungen. Zur Illustration: In jüngerer Zeit wurde Dieter Herlach mit dem ”Rapid Quenching Fellowship Award”-ausgezeichnet, was ihn in eine Reihe mit David Turnbull und Robert Cahn stellt.

Mit seinem Gespür für Zukunftsthemen begann er mehrere besonders langfristige Projekte mit nationalen und internationalen Partnern. Er baute elektromagnetische und später auch elektrostatische Levitatoren auf, in denen man Tropfen aus metallischen Legierungen in der Schwebe halten und unterkühlen kann. Mit der von ihm betriebenen Entwicklung dieser Geräte bis zu einer bemerkenswerten wissenschaftlichen Produktivität wurde er international bekannt, zahlreiche Nachbauten sind in der Welt verteilt. Und (man verzeihe die Anspielung auf einen bekannten Filmtitel: „Die Welt ist nicht genug“), ein elektromagnetischer Levitator ist heute auf der Internationalen Raumstation ISS installiert, er stellt dort den wichtigsten deutschen Beitrag mit insgesamt 11 internationalen Forschergruppen aus Frankreich, England, Spanien, Kanada, Niederlande, USA, u.a., dar. Auch hier spannt er den Bogen von der Grundlage zur industriellen Anwendung, einige der auf der ISS untersuchten Legierungen sind direkt praxisrelevant, das Interesse der Industrie drückt sich in direkter finanzieller Unterstützung verschiedener Projekte aus.

Es braucht nicht erwähnt zu werden, dass er eine ausladende Zahl an Veröffentlichungen vorzuweisen hat, ebenso beeindruckend ist die Zahl seiner eingeladenen Vorträge. Er bereist nach wie vor die ganze Welt, um die Erkenntnisse zu erreichbaren Unterkühlungen sowie Keimbildung und Wachstum aus der Schmelze bekannt zu machen und zu vertiefen. Mehr als 30 Doktoranden haben zu seinen Arbeiten beigetragen, daneben betreute er eine ungewöhnlich hohe Zahl an Humboldt-Stipendiaten, deren größerer Teil im Anschluss selbst eine beachtliche Karriere verfolgen konnte.

Dieter Herlach ist ein Netzwerker, der sich in verschiedenen Kreisen bewegt, nicht zuletzt in der DGM. Über lange Jahre war er Mitglied der Arbeitsgemeinschaft für Metall- und Materialphysik, die von der DGM und anderen Organisationen getragen wird, und er engagierte sich als Leiter dieser Arbeitsgemeinschaft. Äußerst erfolgreiche Symposien bei verschiedenen EUROMAT-Tagungen und der Werkstoff-Woche wurden von ihm organisiert.

Große Verdienste erwarb er sich bei der Zusammenführung verschiedener materialwissenschaftlicher Aktivitäten aus nicht weniger als 29 Verbänden in der Bundesvereinigung MatWerk. Wenige Kollegen können auf eine so abgerundete und ausgefüllte Karriere zurückblicken.

Sein Wohlwollen, seine Großzügigkeit und seine Umsicht bei der Durchführung koordinierter Projekte haben um ihn herum einen großen Kreis von nationalen und internationalen Wissenschaftlern geschaffen, die von ihm enorm profitiert haben. Seine exzellente Reputation als Wissenschaftler schafft ihm einen bedeutenden Platz in der wissenschaftlichen Gemeinschaft, und seine Persönlichkeit ist bei den Kollegen weit darüber hinaus präsent.