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
MMP REBCO – RE211 nanorozmerové piningové centrá v REBCO masívnych supravodičoch vytvorené MPP procesom
RE211 nanosize pining centers in REBCO bulks formed by modified precursor powder process
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: REBa2Cu3O7 (skrátene REBCO alebo RE123, RE = Y alebo vzácna zemina) masívne monokryštalické supravodiče (MMS) sú novou unikátnou triedou supravodičov s perspektívou uplatnenie ako supravodivé permanentné magnety. Jednou z ciest priblíženia ich praktických aplikácií je zníženie ceny resp. zvýšenie úžitkových vlastností uplatnením efektívnejších progresívnych technologických postupov ich prípravy. Zjemnenie piningových centier v podobe nesupravodivých častíc RE2BaCuO5 (RE211) fázy je dôležitou úlohou pri výrobe REBCO MMS top-seeded melt-growth (TSMG) procesom v podobe kryomagnetov s vysokými parametrami. Laboratórium materiálovej fyziky (LMF) ÚEF SAV a Department of Physics JTU Shanghai sa dlhodobo venujú problematike REBCO masívnyých monokryštalických supravodičov a dosiahli v tejtio oblasti významné medzinárodné postavenie. Najnovšie výsledky spolupracujúcich pracovísk ukazujú, že ak sa nahradí konvenčné pridávanie Y211 prášku do štartovacieho zloženia procesom, pri ktorom sa vychádza zo zmesi Y2O3 a Ba2Cu3x práškov dajú sa vytvoriť nanorozmerové Y211 piningové centrá, ktoré povedú k výraznému nárastu hodnoty maximálneho zachyteného poľa. Tento efektívny proces chceme v rámci spoločného projektu rozšíriť aj na MMS typu SmBCO a GdBCO, ktoré obecne vykazujú vyššie hodnoty zachyteného magnetického poľa ako YBCO MMS. Pri plnení tohto cieľa budeme hľadať optimálne chemické zloženie a podmienky rastu masívnych kryštálov. Rast MMS bude prebiehať najmä na zariadeniach Department of Physics, Shanghai Jiao Tong University počas pobytov mladých pracovníkov z LMF. Mikroštruktúrna analýza a charakterizácia supravodivých vlastností sa uskutoční najmä v LMF. Plánovaná vzájomná spolupráca významne prispeje k rýchlejšiemu napredovaniu výskumu REBCO MMS najmä dopĺňaním sa spolupracujúcich pracovísk v oblasti výmeny poznatkov , spoločným využívaním unikátnych experimentálnych metodík na jednotlivých pracoviskách ako aj pri vedeckom napredovaní mladých vedeckých pracovníkov a výchove doktorandov.
Doba trvania: 1.1.2018 – 31.12.2019

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
ARES – Legované REBCO masívne supravodiče
Alloyed REBCO bulk superconductors
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel, DrSc., akademik US Slovenska
Anotácia: Projekt je zameraný  na  výskum vplyvu  legovania (dopovania) na štruktúru a supravodivé vlastnosti REBCO masívnych  monokryštalických supravodičov.  Bude skúmaný vplyv legovania na fázovú rovnováhu, rast masívnych kryštálov, tvorbu centier uchytávania magnetických tokočiar, mechanizmy uchytávania magnetických tokočiar, lokálne a makroskopické supravodivé vlastnosti v oblasti teplôt dosiahnuteľných kryochladením. Použité budú experimntálne metódy práškovej metalurgie, rastu masívnych monokryštálov, RTG difrakcie, mikroskopickej optickej a elektrónovej mikroštruktúrnej analýzy a elektrónovej mikroanalýzy, magnetizačné merania a merania zachyteného magnetického poľa. Projekt bude riešený v spolupráci s poprednými zahraničnými pracoviskami v rámci zmluvnej (SIT Tokyo, JTU Shanghai, CAN Superconductors Praha) aneformálnej ( University of Cambridge, KAERI Daegeon, CRISTMAT Caen,  FzÚ Praha) spolupráce. 
Doba trvania: 1.1.2019 – 31.12.2021