Projektová činnosť

Medzinárodné

RBS – Výskum masívnych supravodičov
Research on bulk superconductors
Program:	Iné
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Dohoda o spolupráci medzi ÚEF SAV a CAN Superconductors je zameraná na výskum masivnych REBCO supravodičov vhodných pre praktické aplikácie.
Web stránka projektu:	https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/
Doba trvania:	1.5.2018 – 31.12.2026

BULKS – Masívne supravodiče s optimalizovaným piningom
Bulk Superconductors with optimesed pinning
Program:	Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Masívne supravodiče sú novou unikátnou triedou supravodičov s perspektívou uplatnenie ako supravodivé permanantné magnery pri koštrukcii výkonných elektrických motorov, levitačných transportných zariadení, zariadení na uchovávanie elektrickej energie, ložísk bez trenia a zdrojov vysokého koncentrovaného permanentného magnetického poľa využiteľného napr. pri transporte liečiv v ľudskom organizme, čistení odpadových vôd, magnetrónovom naprašovaní a podobne. V súčasnosti sú aktuálne tri triedy masívnych supravodičov. Sú to REBCO masívne monokryštakické supravodiče, polykryštalické masívne supravodiče na báze MgB2 a na báze pniktidov. V rámci projektu sa budeme zaoberať vývojom unikátnych cenovo dostupných technológií rastu masívnych kryštálov, zavedenia účinných piningových centier a odstránenie slabých spojov. V prípade REBCO supravodičov sa budeme zaoberať výhradne systémami bez prídavku drahej platiny, tvorbou piningových centier mikrolegovaním a odstráneniu slabých spojov unikátnou technológiou vysokotlakej oxidácie. Pri vývoji MgB2 supravodičov uplatníme progresívnu technológiu plazmovo-oblúkového spekania a pri výskume pniktidových supravodičov uplatníme možnosti náhrady drahej technológie hydrostatického lisovania pri vysokých teplotách. V rámci projektu budú efektívne využité unikátne experimentálne možnosti pracovísk zo Slovenska a Francúzka.
Doba trvania:	1.1.2014 – 31.12.2015

YBCOCHEM – Chemické nanorozmerové piningové centrá v YBCO supravodičoch
Chemical nanosize pinning centers in YBCO superconductors
Program:	Medziakademická dohoda (MAD)
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Budú skúmané nové možnosti tvorby nanorozmerových piningových centiér v YBCO supravodičoch mikrolegovaním a následným tepelnochemickým spracovaním. Bude študovaný mechanizmus piningu. Získané výsledky umožnia zlepšenie kritickej prúdovej hustoty v a makroskopických vlastností supravodičov.
Doba trvania:	1.1.2010 – 31.12.2011

NESPA – Nano-štruktúrované supravodiče pre výkonové aplikácie
NanoEngineered Superconductors for Power Aplications
Program:	6RP
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Úloha v projekte: ÚEF participuje najmä na vedeckých cieľoch zahrňujúcich zacytenie nesupravodivých nanočastíc v Y123 masívnych supravodičoch, ich mikroštrukturálnej charakterizácii a optimalizácii mechanických vlastností. Tieto ciele budú dosiahnuté prípravou a charakterizáciou vzoriek so špaciálnymi prídavkami, ktoré ovplyvnia zacutávanie nanočstíc (plus charakterizácia supravodivých vlastností, skúmaním vzniku trhlín a difúzie pri oxidácii vzoriek. ÚEF SAV tiež prispeje ku tréningu v oblasti mikroštrukturálnej analýzy v rámci NESPA.
Web stránka projektu:	http://www.ifw-dresden.de/nespa
Doba trvania:	1.10.2006 – 1.9.2010

Národné

REBCOAPL – REBCO masívne supravodiče na báze Y, Gd, Sm a Eu pre praktické aplikácie
–
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Projekt je zameraný na výskum a vývoj vybraných REBCO masívnych monokryštalických supravodičov (MMS).Preskúmame systémy YBCO, GdBCO, SmBCO a EUBCO, ktoré sú v súčasnosti preferované z hľadiska zvládnutiaich výrobnej technológie a špecifických aplikácií. Na základe našich najnovších výsledkov sa zameriame nalegovanie LREBCO (LRE- ľahké vzácne zeminy) prvkami, ktoré potláčajú substitúciu Ba/LRE v kryštálovejmriežke, pridanie nanokryštalického BaCeO3, bimodálnu rozmerovú distribúciu piningových centier a konfiguráciuotvorov v REBCO MMS. Výsledky výskumu uplatníme pri vývoji technológie výroby MMS s optimalizovanýmisupravodivými a mechanickými vlastnosťami. Využitie výsledkov výskumu a vývoja dosiahnutých v rámci projektupredpokladá výrobca MMS CAN Superconductors s.r.o.
Web stránka projektu:	https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/
Doba trvania:	1.7.2022 – 30.6.2026

BULKREBCO – Štruktúra, supravodivé a mechanické vlastnosti masívnych REBCO supravodičov
Structure, superconducting and mechanical properties ov bulk REBCO superconductors
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Projekt je zameraný na výskum vplyvu štruktúry na supravodivé a mechanické vlastnosti REBCO masívnych monokryštalických supravodičov (MMS). Bude skúmaný najmä vplyv bimodálnej rozmerovej distribúcie aobjemového podielu RE2BaCuO5 (RE211) častíc v REBCO monokryštáli ako aj vplyv legovania. Získanépoznatky budú slúžiť na optimalizáciu parametrov prípravy a štruktúry REBCO MMS tak, aby sa dosiahlakombinácia vysokej hodnoty zachyteného magnetického poľa a levitačnej sily so zvýšenou mechanickoupevnosťou. Použité budú experimntálne metódy práškovej metalurgie, rastu masívnych monokryštálov, RTGdifrakcie, mikroskopickej optickej a elektrónovej mikroštruktúrnej analýzy, magnetizačné merania, meraniazachyteného magnetického poľa, meranie pevnosti REBCO MMS. Projekt bude riešený v spolupráci spoprednými zahraničnými pracoviskami v rámci zmluvnej (SIT Tokyo, JTU Shanghai, CAN Superconductors) aneformálnej (University of Cambridge, CRISTMAT Caen, FzÚ Praha, ) spolupráce.
Web stránka projektu:	https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/
Doba trvania:	1.1.2022 – 31.12.2024

BMREBCO – Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Development of REBCO superconductors for biomedical applications
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Projekt je zameraný na vývoj REBCO ( RE- Y alebo vzácna zemina) masívnych monokryštalických supravodičov (MMS) pre biomedicínske aplikácie. Ich použitie predpokladá malý podnik CRYOSOFT s.r.o. Košice pri konštrukcii zariadení na magnetickú separáciu buniek resp. na magnetický transport liečiv. Pre tieto aplikácie budú vyvíjané REBCO MMS pre použitie pri teplotách, ktoré sa dajú bežne dosiahnuť kryochladením (30-50K). Skúmať budeme YBCO, SmBCO a GdBCO systémy, ktoré môžu splniť požiadavky pre predpokladané aplikácie. Cena vstupných surovín pre YBCO MMS je nižšia ako pre SmBCO a GdBCO MMS, tie však dosahujú vyššie parametre zachyteného magnetického poľa. V rámci riešenie projektu budú optimalizované zloženia a technológia prípravy REBCO MMS tak, aby sa dosiahol efektívny pining vo vysokých magnetických poliach pri teplotách pod teplotou kvapalného dusíka čo je predpokladom dosiahnutia vysokej kritickej prúdovej hustoty a vysokého zachyteného magnetického poľa. Kritickú prúdovú hustotu zvýšime chemickým piningom, zjemnením RE211 častíc a pridaním nanovlákien. Využijeme pritom naše doterajšie výsledky dosiahnuté pri základnom a aplikovanom výskume REBCO MMS, z ktorých časť je patentovo chránená.
Web stránka projektu:	https://websrv.saske.sk/uef/oddelenia-a-laboratoria/laboratorium-materialovej-fyziky/
Doba trvania:	1.8.2018 – 30.6.2022

SUMAC – Supravodivá a magnetokalorická keramika
Superconducting and magnetocaloric ceramics
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Výskum v rámci projektu bude zameraný najmä na pochopenie komplexných javov spojených s kryštalizáciu REBCO masívnych monokryštalických supravodičov a na vývoj nových efektívnych postupov ich prípravy. Časť kapacity bude venovaná výskumu masívnych supravodičov na báze supravodivých pniktidov a hľadaniu nových supravodivých materiálov vhodných pre prípravu masívnych supravodičov. Výskum magnetokalorickej keramiky na báze manganitov s perovskitovou štruktúru, podobnou REBCO supravodičom, bude zameraný na prípravu nových kompozitných materiálov so širokým magnetickým fázovým prechodom vhodných pre praktické aplikácie. Projekt bude riešený v spolupráci so zahraničnými univerzitami a výskumnými centrami: SIT Tokyo, Cambridge University, CRISMAT Caen, JTU Shanghai, CNRS Grenoble, KAERI, South Korea.
Web stránka projektu:	WWW.saske.sk
Doba trvania:	1.1.2016 – 31.12.2018

SUPRABULK – Masívne supravodiče
Bulk Superconductors
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Projekt sa zameriava ma prípravu a mikroštruktúrny dizajn masívnych supravodičov.Budú pripravené masívne monokryštalické supravodiče s vybranými substitúciami už zvládnutým TSMG procesom ale aj progresívnou infiltračnou technológiou a realizované tepelné spracovanie zamerané na redistribúciu resp. klastrovanie substituentov . Častice sekundárnej fázy budú zjemnené prídavkom zlúčenín céru miesto bežne používanej drahej platiny. Bude študovaný vplyv parametrov prípravy a typu zlúčeniny céru.Budú analyzované mikroskopické a makroskopické supravodivé vlastnosti, štruktúra a mikroštruktúra. Bude vypracovaný komplexný model štruktúrnej podstaty supravodivých vlastností týchto materiálov.
Doba trvania:	1.10.2013 – 30.9.2017

Supravodivá a magnetokalorická keramika s perovskitovou štruktúrou
Superconducting and magnetocaloric ceramics with perovskite structure
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Projekt je zameraný na štúdium supravodivej a magnetokalorickej keramiky s perovskitovou štruktúrou. Vcentre pozornosti budú možnosti redistribúcie dopantov termochemickým spracovaním od náhodnedistribuovaných atómov substitúcie po rozmernejšie klastre. Skúmaný bude účinok preusporiadania na efektuchytávania magnetických tokočiar v REBCO masívnych monokryštalických supravodičoch a namagnetokalorický efekt vybraných manganátov. Okrem toho budú skúmané možnosti zjemnenia sekundárnychčastíc v REBCO supravodiči pídavkom Ce vo vhodnejšej forme a eliminácia oxidačných trhlín vysokotlakouvysokoteplotnou oxidáciou. V prípade magnetokalorických manganátov bude sledovaný tiež vplyvmedzikryštálového povrchu na magnetokalorický efekt. Cieľom projektu je najsť korelácie medzi spracovaním,štruktúrou vlastnosťami týchto materiálov.
Doba trvania:	1.10.2013 – 31.12.2015

HECOSTE – Vysokopevné elektrotechnické kompozitné ocele
High strength electrotechnical composite steels
Program:	APVV
Zodpovedný riešiteľ:	RNDr. Škorvánek Ivan, CSc.
Doba trvania:	1.7.2012 – 31.12.2015

CFNT MVEP – Centrum fyziky nízkych teplôt a materiálového výskumu v extrémnych podmienkach
Centre of Low Temperature Physics And Material Research at Extreme Conditions
Program:	Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ:	prof., RNDr. Samuely Peter, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Centrum fyziky nízkych teplôt a materiálového výskumu v extrémnych podmienkach Košice, CFNT-MVEP, predstavuje koncept rozvoja špičkovej experimentálnej výskumnej inštitúcie zameranej na fyziku nízkych teplôt a materiálový výskum v extrémnych podmienkach, pričom pod extrémnymi podmienkami sa okrem nízkych teplôt myslia najmä vysoké a veľmi nízke magnetické polia, extrémne vysoké tlaky a teploty, ako aj redukovaná dimenzia – príprava nanomateriálov a štúdium vlastností materiálov na nanoskopickej úrovni. Cieľom aktivity je mobilizovať spoločný výskum pracovísk zúčastnených v projekte a zamerať ho na oblasť materiálov a technológií s perspektívou aplikácií a technologického transferu. Fyzikálny a materiálový výskum schopný konkurencie so svetom vyžaduje modernú experimentálnu techniku. CFNT-MVEP disponuje špičkovou vedeckou infraštruktúrou získanou zo štrukturálnych fondov EU a pod., ale za svoju najväčšiu pridanú hodnotu považuje schopnosť rozvíjať vlastné unikátne metódy, prístroje a technológie. Centrum patrí k tuctu svetových laboratórií schopných experimentovať v mikrokelvinovej oblasti, ale vlastní aj ďalšie unikátne zariadenia na prípravu a charakterizáciu materiálov v silných magnetických poliach a pri vysokých tlakoch a teplotách. V predkladanom projekte sa zameriame na rozvoj ďalších unikátnych prístrojov a technológií a synergické prepojenie našich laboratórií, ktoré tvoria pilier materiálového výskumu v Košiciach.
Web stránka projektu:	http://ofnt.saske.sk
Doba trvania:	1.7.2011 – 30.6.2015

Nanoštruktúrované komplexné oxidy s perovskitovou štruktúrou
Nanostructured complex oxides with perovskite structure
Program:	VEGA
Zodpovedný riešiteľ:	Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia:	Budú skúmané možnosti vytvorenia nanorozmerových piningových centier v monokryštalických masívnychYBa2Cu3O7 supravodičoch cestou legovania a následnej nanoštrukturalizácie tepelným spracovaním respvnesenia existu pripravených tuhých častíc nano a submikrónového rozmeru. Poznatky o mechanizmochpiningu takto vytvorenými piningový centrami prispejú k poznaniu možností zvyšovania kritickej prúdovej hustotya úžitkových vlastností YBa2Cu3O7 supravodičov. Budú pripravené vybrané nanoštruktúrované manganáty acharakterizované ich štruktúra, magnetické a transportné vlastnosti.
Doba trvania:	1.1.2010 – 31.12.2012