Projektová činnosť

Medzinárodné

RBS – Výskum masívnych supravodičov
Research on bulk superconductors
Program: Iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia: Dohoda o spolupráci medzi ÚEF SAV a CAN Superconductors je zameraná na výskum masivnych REBCO supravodičov vhodných pre praktické aplikácie.
Doba trvania: 1.5.2018 – 30.4.2023
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 Slovensko
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
UEFSIT – Memorandum o porozumení pre akademické výmeny a spoluprácu medzi Ústavom experimentálnej fyziky SAV a Shibaura Institute of Technology , Japonsko
MEMORANDUM OF UNDERSTANDING FOR ACADEMIC EXCHANGES AND COOPERATION BETWEEN THE INSTITUTE OF EXPERIMENTAL PHYSICS, SLOVAKIA AND SHIBAURA INSTITUTE OF TECHNOLOGY, JAPAN
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia: Obe inštitúcie budú podporovať tieto činnosti:1) výmena profesorov a výskumných pracovníkov;2) výmena študentov na úrovni vysokoškolského aj postgraduálneho vzdelávania;3) spoločný výskum a spoločné akademické stretnutia;4) výmena informácií, publikácií a materiálov na akademické účely; a5) Ďalšie činnosti, ktoré môžu obidve inštitúcie spoločne dohodnúť.
Doba trvania: 11.7.2014 – 31.12.2017
BULKS – Masívne supravodiče s optimalizovaným piningom
Bulk Superconductors with optimesed pinning
Program: Bilaterálne – iné
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
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 Slovensko
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 Slovensko
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

BMREBCO – Vývoj REBCO supravodičov pre biomedicínske aplikácie
Development of REBCO superconductors for biomedical applications
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
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.
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 Slovensko
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
SUMAC – Supravodivá a magnetokalorická keramika
Superconducting and magnetocaloric ceramics
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
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 Slovensko
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 Slovensko
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
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 Slovensko
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
CEX II – Budovanie infraštruktúry Centra excelentnosti progresívnych materiálov s nano a submikrónovou štruktúrou
Infrastructure Improving of Centre of Excellence of Advanced Materials with Nano- and Submicron- Structure
Program: Štrukturálne fondy EÚ Výskum a vývoj
Zodpovedný riešiteľ: RNDr. Škorvánek Ivan CSc.
Anotácia: Budovanie infraštruktúry výskumu a vývoja pre nové technológie, charakterizáciu štruktúry, mechanických a fyzikálnych vlastností nanoštruktúrnych materiálov.
Doba trvania: 1.5.2010 – 30.4.2013
Nanoštruktúrované komplexné oxidy s perovskitovou štruktúrou
Nanostructured complex oxides with perovskite structure
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
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
NANOSMART 1 – Centrum excelentnosti SAV pre Nanoštruktúrne Materiály
Center of Excellence SAS for Nanostructured Materials
Program: Centrá excelentnosti SAV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Web stránka projektu: http://www.imr.saske.sk/umv/NANOSMART/index.htm
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
YBCO supravodiče pre silnoprúdové aplikácie
YBCO superconductors for power applications
Program: VEGA
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Anotácia: Cieľom projektu je cez poznanie procesov:- rastu monokryštalických Y123 kompozitov s nanočasticovými centrami uchytávania magnetických tokočiar,- difúzie kyslíka do kompozitu zloženého z Y123 monokryštálu a nekoherentných Častíc sekundárnej fázy,- tvorby trhlín pri ochladzovaní a oxidácii Y123 kompozitu,- spájania monokryštalických Y123 kompozitov,prispieť k podstanému zvýšeniu supravodivých a mechanických vlastností masívnych YBCO supravodičov. Riešenie projektu bude úzko nadväzovať na bilaterálnu a multilaterálnu spoluprácu s európskymi pracoviskami združenými v európskej sieti NESPA, ktorej je Laboratórium materiálovej fyziky ÚEF SAV aktívnym členom.
Doba trvania: 1.1.2007 – 31.12.2009
Dizajn mikroštruktúry masívnych YBCO supravodičov
Microstructural design of bulk YBCO superconductors
Program: APVV
Zodpovedný riešiteľ: Ing. Diko Pavel DrSc., akademik US Slovensko
Doba trvania: 1.6.2006 – 30.11.2009