Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. Сверхпроводящая пена и левитирующий над ней магнит в ванне с жидким
азотом
Рис.2. «Двумерная» ткань (2D) из оксида иттрия (слева) и «трехмерная» пена (3D) из
«зеленой фазы» Y2BaCuO5 (справа) перед их пропиткой расплавом – исходные заготовки
для «формосохраняющей» технологии получения ВТСП-материалов [2-5]
Рис.3. Сверхпроводящий образец YBa2Cu3Oz с тканевой структурой (слева) после пропитки
серебро- и фторид- содержащим купратным расплавом и кристаллизации в присутствии
четырех ориентированных затравок на воздухе (транспортный ток > 104 А/см2 при 77К) [5] и
сверхпроводящая пена после подобной же обработки (справа)

Cверхпроводящая «пенка» SuperFoams

Ключевые слова:  ВТСП, периодика, сверхпроводящие материалы

Автор(ы): E.S.Reddy, G.J.Schmitz, Гудилин Евгений Алексеевич

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

11 февраля 2007

Принцип «где тонко, там и рвется» с успехом используется в ограничителях предельно допустимого тока, сделанных из сверхпроводящих материалов.

До сих пор пальму первенства в этом вопросе держали «ленточные» и «литые» устройства из висмут- содержащих ВТСП. Недавно, однако, на очередном рабочем семинаре EFFORT в Вене (European Forum for Processors of Large Grain (RE)BCO) была представлена идея «сверхпроводящей пены» (SuperFoam [1], Рис.1), сделанной из YBa2Cu3Oz, которая в будущем может стать практически идеальным материалом для ограничителей опасных токов в промышленной энергетике.

Действительно, такой материал обладает очень полезными свойствами [2]:

  1. выдерживает критические токи при температуре жидкого азота, значительно выше тех, что можно ожидать для фазы Bi2212, имеющей проблемы с центрами пиннинга при таких «высоких» температурах,
  2. имеет достаточно высокое электрическое сопротивление при комнатной температуре, чтобы рассеять в тепло энергию сверхкритического тока,
  3. быстро переключается из и в сверхпроводящее состояние.

Последние два свойства в значительной степени усиливаются тем уникальным фактом, что пена содержит открытые поры, в которых находится хладогент, иными словами, все время есть непосредственный контакт с жидким азотом, чем компенсируется неудовлетворительная теплоемкость керамики в «объемном» виде (Рис.1).

SuperFoams – пример монодоменного материала, полученного с использованием новаторского подхода [3-5], связанного с «бинарным» химическим синтезом при пропитке заранее подготовленной преформы (Рис.2) расплавом при 950-990°С с последующей кристаллизацией системы. Этот метод позволяет практически полностью сохранить форму исходного образца и проводить процесс при температурах ниже точки перитектического распада ВТСП [2-4], конвертируя тем самым прекурсор в ВТСП- материал с близкой микроструктурой (Рис.3). Монодоменность получаемых ВТСП- изделий может быть достигнута стандартными методами – например, при использовании ориентированных соответствующим образом затравок.

Успех в получении сверхпроводящей пены – логическое продолжение исследований ВТСП – материалов с тканевой структурой, развивавшееся в г.Аахен (Германия) на протяжении последних лет [2-5]. Исследования этой группы (Dr.G.J.Schmitz) нашли достаточно широкий резонанс и защищены рядом немецких и международных патентов. Очевидно, что принципы, опробованные при получении«пены» могут быть успешно использованы и при получении других сверхпроводящих и – в общем случае – функциональных материалов в многокомпонентных системах.

Литература:

  1. E.Sudhakar Reddy and G.J.Schmitz, Supercond. Sci. and Technol. 15 (2002) L21.
  2. J.G. Noudem, E. S. Reddy, M. Tarka, M. Noe, E.A.Goodilin, G.J. Schmitz, Electrical performance of single-domain YBa2Cu3Oz fabrics, Physica C, 2002, v.366, n.2, pp.93-101.
  3. E. S. Reddy, T. Rajasekharan, Supercond. Sci. Technol. 11 (1998) 523.
  4. E. S. Reddy, J. G. Noudem, M. Tarka, and G. J. Schmitz, Supercond. Sci. Technol.,13 716 (2000).
  5. E.S. Reddy, J.G.Noudem, M.Tarka, and G.J.Schmitz, J.Mater.Res., 16 (2001) 955




Комментарии
Гораздо ценнее было бы синтезировать сверхпроводник, работающий при комнатной температуре. Для воплощения этой идеи акад. В.Л.Гинзбурга уральскими учеными УГТУ-УПИ (Екатеринбург)раскрыт механизм комнатнотемпературной сверхпроводимости и создан инженерный метод расчета таких сверхпроводников. Метод прошел экспериментальную проверку в НИИЭТ(Воронеж), где В.Л. Деруновым была создана сверхпроводящая до 350 С SIS структура. Выполнены и подтверждены видеосъмкой все необходимые тесты на эффект Джозефсона и магнитные измерения при комнатной температуре. Принято решение использовать нанотехнологию для разработки первого сверхпроводящего транзистора.
Трусов Л. А., 15 марта 2009 15:17 
ого! и где публикации? нас на философии науки учили, что если не опубликовано, то этого не было.
а то тянет на нобелевскую.
Публикации и выступления:
Высокотемпературные сверхпроводники и металлы в особых
условиях. Актуальные проблемы физики твёрдого тела» ( ФТТ-2005)
г. Минск., 2005.
Мультиэлектронная теория высокотемпературной сверхпроводимости
1) на XIV Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, ВНКСФ-14, Уфа, 2008.
1) на XV Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых, ВНКСФ-15, Кемерово, 2009.
2)Объединенный научный журнал, ОНЖ , 2007, № 5 (17), с.43-56.,
3) Всероссийской конференции "Химия твердого тела и функциональные материалы - 2008", Екатеринбург, 2008.
4)Материалы УI Международной научно-технической конференции INTERMATIC -2008
Москва, МИРЭА, октябрь 2008.

Рег. номер 2008620329 (01.09.2008)
База данных База данных определения параметров
высокотемпературных сверхпроводников на основе
мультиэлектронных носителей тока
Рег номер 2008616071
Программа расчета свойств мультиэлектронного носителя тока и прогноза температуры
перехода в сверхпроводящее состояние
Метод расчета комнатнотемпературных сверхпроводников разработан Уральскими учеными УГТУ-УПИ. Реализация метода выполнена в Воронеже НИИЭТ. Видеосъемка тестовых экспериментов выполнена так же НИИЭТ http://narod...B0.wmv.html
Юнусов Иван Сергеевич, 17 апреля 2014 07:08 
комментарии полезней статьи)

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

А нам уже годик!
А нам уже годик!

MAPPIC 2019. Второй день
15 октября 2019 года прошел второй день I Московской осенней международной конференции по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

В Москве начинается MAPPIC - 2019
14-15 октября 2019 года состоится I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019)

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.