Laboratórium materiálovej fyziky

Transcription

1 Laboratórium materiálovej fyziky Ing. Pavel Diko, DrSc. Mgr. Mária Kauchová, PhD. Ing. Martina Šefiková, PhD., materská dovolenka Ing. Katarína Zmorayová, PhD., materská dovolenka Mgr. Vitalij Antal, doktorand EÚ, projekt NESPA Ing. Dušan Šuster, doktorand LPP APVV Mgr. Daniela Volochová, doktorand SAV, materská dovolenka Mgr. Peter Kulík (zdielaný s LNAM) Solupráca: RNDr. J. Ková, CSc. (LNAM), RNDR. V. Kaveanský, CSc. (OFK) Výroná celoústavná konferencia ÚEF SAV, 10. decembra 2008

2 Vedecký program LMF REBCO monokryštalických masívne supravodie Nové supravodie Rast YBCO kryštálov Kryštálové defekty Tvorba piningových centier - nesupravodivéastice - chemické piningové centrá iron-based oxyarsenides (oxypnictides) Gd 0.8 Th 0.2 FeAsO, T c =56K

3 Riešené projekty Medzinárodné NESPA., NanoEngineered Superconductors for Power Aplications 6-th Framework Program, Marie Currie Training Network, 2006/2010, Domáce APVV, Dizajn mikroštruktúry YBCO masívnych supravodiov 2006/2009. APVV LPP, Monokryštalické kompozitné YBCO supravodie 2006/2010. VEGA 2/7052/27, YBCO supravodie pre silnoprúdové aplikácie, 2007/2009. Centrum excelentnosti SAV NANOSMART, Centrum nanoštruktúrovaných materiálov, 2007/2009.

4 Publikácie v 2008 CC 1.P. Diko, X. Chaud, V. Antal, M. Kauchová, M. Šefiková and J. Ková, Elimination of oxygenation cracks in top-seeded melt-growth YBCO superconductors by high pressure oxygenation, Supercond. Sci. Technol. 21 (2008) (3pp). 2.P. Diko, M. Šefıková, M. Kauchová, K. Zmorayová, Microstructure of YBCO bulk superconductors with CeO2 addition, Materials Science and Engineering B 151 (2008) M. Šefciková, P. Diko, B. Bozzo, X. Granados, X. Obradors, Influence of crystal plane on the welding quality of YBCO bulk superconductor, Materials Science and Engineering B 151 (2008) X. Chaud, T. Prikhna, Y. Savchuk, A. Joulain, E. Haanappel, P. Diko, L. Porcar, M. Soliman, Improved magnetic trapped field in thin-wall YBCO single-domain samples by high-pressure oxygen annealing, Materials Science and Engineering B 151 (2008) WOS, SCOPUS 1.X Chaud, Y Savchuk, N Sergienko, T Prikhna and P Diko, High-pressure oxygenation of thinwall YBCO single-domain samples, Journal of Physics: Conference Series 97 (2008) P. Diko, M. Kauchová, X. Chaud, P. Odier, X Granados X. Obradors, Oxygenation mechanism of TSMG YBCO Bulk Superconductor, Journal of Physics: Conference Series 97 (2008) O. Staller, D. Holzmann, G. Gritzner, P.l Diko, D.l Mikolaj, F. Ková, Textured nickel tapes prepared from commercially available material, Cent. Eur. J. Chem. 6(2)

5 Prednášky na medzinárodných podujatiach 1.P. Diko, V. Antal, M. Kauchová, V. Kaveanský, Gritzner, J. Ková Pinning behaviour of Cu substitutions in YBCO TSMG bulk superconductors, prednáška na International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM 2008) August 2008, Side-Antalya/TURKEY, 2.P. DIKO, X. CHAUD, V. ANTAL, M. KAUCHOVÁ, M. ŠEFÍKOVÁ, J. KOVÁ Elimination of Oxygenation Cracking in YBCO Bulk Superconductors, prednáška na 3 rd Fractography of Advanced Ceramics, September 7 10, 2008, Stará Lesná. International Conference 3.M. Jirsa, M. Rames, M. Muralidhar, and P. Diko, Effect of Oxygenation on Magnetic Performance of (Nd,Eu,Gd)Ba2Cu3Oy Bulk with a lamellar Nanostructure, prednáška na International Conference on Superconductivity and Magnetism (ICSM 2008) August 2008, Side-Antalya/TURKEY, 4.V. Antal, M. Eisterer, H. Weber, P. Diko, X. Chaud, M. Kauchová, M. Šefiková Critical current density in Al-doped YBCO bulk superconductors, NESPA Workshop, Rust, Austria. Posterové príspevky 1.M. Šefiková, V. Antal, M. Kauchová, J. Ková, P. Diko Microstructure and critical current density of YBCO bulk superconductors with CeO 2 addition, 16-th Conference of Czech and Slovak Physicists, September 8-11, 2008, Hradec Králové. 2.Kauchová M., Antal V., Šefíková M., Ková J., Diko P., Pinning behavior of Ag substitution in YBCO TSMG bulk superconductor, 16-th Conference of Czech and Slovak Physicists, September 8-11, 2008, Hradec Králové.

6 Citácie v roku SCI citácií Recenzie v roku 2008 Supercond. Sci. Technology, Journal of Physics: Conference Series, Key Engn. Mat., VEGA Pobyty na zahraniných pracoviskách: V. ANTAL, 4 mesiace v ATI Viede (NESPA) Krátkodobé tréningy v rámci NESPA: V. Antal, D. Volochová, IFW Dresden, ICAB Barcelona, Iné pozitíva P. Diko, Vedenie sekcie VII na 3 rd International Conference Fractography of Advanced Ceramics September 7 10, 2008 Hotel Academia, Stará Lesná, Poprad, SLOVAK REPUBLIC. P. Diko, len kolégia SAV len komisie.7 VEGA Popularizané aktivity P. Diko, Tri prednášky v rámci Centra rozvoja vzdelávania Progresívne materiály a technológie P. Diko, kapitola vo vydanom zborníku MASÍVNE MONOKRYŠTALICKÉ YBCO SUPRAVODIE PRE SILNOPRÚDOVÉ APLIKÁCIE M. Kauchová, prednáška v rámco DOD, Supravodie pre praktické aplikácie.

7 Kryštálové defekty Najlepší výsledok v roku 2007 Rekordné 2,5 -né zvýšenie kritickej prúdovej hustoty v YBCO masívnom supravodii elimináciou oxidaných trhlín vysokotlakou oxidáciou. Spolupráca s CRETA CNRS Grenoble Výsledok publikovaný: P.Diko, X. Chaud, V. Antal, M. Kauchová, M. Šefíková and J. Ková, Elimination of oxygenation cracks in top-seeded melt-growth YBCO superconductors by high pressure oxygenation, Supercond. Sci. Technol. 21 (2008) (3pp). Impact factor 2,56

8 Vyššie Jc pre TSMG vzorky bez trhlín v a/c-rovine Kryštálové defekty YBa 2 (Cu 1-x Ag x )O 7 (x=0.005) Oxidácia: A/ 400 ºC, kyslík (1bar) B/ 760 C pri 160 bar, postupne zvyšovaný parciálny tlak kyslíka (CRETA Grenoble) J c [A/cm 2 ] 6,5x10 4 6,0x10 4 5,5x10 4 5,0x10 4 4,5x10 4 4,0x10 4 3,5x10 4 3,0x10 4 2,5x10 4 2,0x10 4 1,5x10 4 1,0x10 4 5,0x10 3 0,0-5,0x B [ T ] a/b c A B

9 Redukcia prierezu a/c- trhlinami Kryštálové defekty Typické l/d0.5 Prierez 33% M. Eisterer at al. SUST 2006, ATI Vienna Zmena J c nie je spôsobená rozdielnym piningom

10 {100} weld ,9-854,3-727,7 a,b a,b {110} weld Kryštálové defekty Vplyv kryštálovej roviny zvaru Spolupráca s ICMAB Barcelona M. Šefciková, P. Diko, B. Bozzo, X. Granados, X. Obradors, Mat. Sci. Eng B 151 (2008) ,0-388,1-336,2-284, ,1-474, ,5-180, ,9-221,4-94, ,7-76,82-24,94 18, , c c 211FZ a,b a,b 211FZ 10 µm 10 µm

11 Tvorba piningových centier 3 wt % CeO2 Vplyv Ce na velkos Y211 astíc CeO2 free. P. Diko, M. Šef ıková, M. Ka uchová, K. Zmorayová, Mat. Sci. Eng.B 151 (2008) 7 10 Ce difúzna zóna pôvodné rozhranie d211 d211 = 1.5 µm d211 = 0.4 µm Y2BaCuO5 10 µm 30 µm BaCeO3 Y2BaCuO5 10 µm

12 Mechanizmus potlaenia rastu 211 astíc Tvorba piningových centier astice rastú Ostwald-ovým mechanizmom vyššia koncentrácia Y pri povrchu astice s menším polomerom r 211 Y 211 C (r) = C () e (/r) Kelvin efekt Lifshitz I, Slyozov V. J Phys Chem Solids 1961;19:35. r 3 t r 3 0 D. C.σ. t D difúzny koeficient Y; C koncentrácia Y v tavenine; σ = energia 211/L rozhrania t as Ce sa rozpúša v peritektickej tavenine (0.1 wt. %) príliš malá koncentrácia na ovplyvnenie D resp. C. Proces Ostwald-ovho rastu je spomalený znížením energie 211/L m rozhrania Segregácia Ce na povrch

13 Tvorba piningových centier Tvorba chemických piningových centier Substitúcie v CuO 2 rovinách a CuO reazcoch v YBa 2 (Cu 1- x M x ) 3 O 7 M = Fe,Co,Ni,Zn,Ag,Al,Mn,Li,Ga, Mg Tvorba klastrov žíhaním v atmosfére s nízkym parciálnym tlakom kyslíka (P O ) Kombinácie Cu substitúcií s Ba a Y substitúciami Precipitácia nanoastíc z presýteného tuhého roztoku